شركة شيميزو اليابانية تطور خرسانة مثبطة للأمونيا تقصر فترة المعالجة بنحو الخُمس

أخبار ar.wedoany.com، طوّرت شركة شيميزو (Shimizu Corporation) اليابانية تقنية خرسانة جديدة باسم "SUSMICS-Ca"، تعمل على تثبيط انبعاث غاز الأمونيا بشكل ملحوظ من خلال خلط الفحم الحيوي المصنوع من الكتلة الحيوية الخشبية، مما يُقلص نظريًا فترة المعالجة التقليدية بنحو الخُمس. تُعد هذه التقنية الأولى من نوعها في اليابان.

تحتاج المرافق مثل المتاحف وصالات العرض الفنية ومصانع أشباه الموصلات إلى الخضوع لعملية "معالجة" تتمثل في تجفيف الخرسانة لفترة طويلة قبل التشغيل. يُطلق الأسمنت والمواد المضافة في الخرسانة كميات ضئيلة من غاز الأمونيا بشكل مستمر عبر التفاعلات الكيميائية. يتسبب الأمونيا في تغير لون أصباغ اللوحات الزيتية، كما يُعيق تشكيل الدوائر الإلكترونية فائقة الدقة أثناء تصنيع أشباه الموصلات، مما يؤدي إلى عيوب خطيرة في المنتجات. توصي إرشادات وكالة الشؤون الثقافية اليابانية بفترة معالجة تمتد "لصيفين" بعد صب الخرسانة لضمان انخفاض تركيز الأمونيا الداخلي إلى أقل من 30 جزءًا في المليار. وهذا يعني أن المبنى لا يمكن افتتاحه لمدة تقرب من عامين بعد اكتمال البناء، مما يشكل تكلفة فرصة كبيرة للمالكين.

كشفت شركة شيميزو عن هذه التقنية الجديدة في مؤتمر تقني عُقد في 24 يونيو 2026 بمعهدها التقني في كوتو-كو، طوكيو. أكد الباحث كييتشي يانو، من فريق الموارد المتجددة بمركز تقنيات البنية التحتية الأساسية في المعهد التقني، أن جوهر التقنية يكمن في الفحم الحيوي المُنتج من معالجة نشارة الخشب وغيرها من الكتلة الحيوية الخشبية الماصة لثاني أكسيد الكربون بالحرارة. SUSMICS هو اختصار لـ Sustainable·SMI·Carbon Storage، وهو الاسم الشامل لسلسلة تقنيات البناء الصديقة للبيئة هذه، وقد تم تطوير خرسانة SUSMICS-C، وتربة تحسين الأساس SUSMICS-G، والأسفلت SUSMICS-A، وأسمنت التربة SUSMICS-S سابقًا.

بخصوص الفحم الحيوي، تُعرفه النسخة المحسنة لعام 2019 من إرشادات الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) بأنه "مادة صلبة تُنتج بتسخين الكتلة الحيوية تحت ظروف يتم فيها التحكم بتركيز الأكسجين إلى مستوى لا يسمح بالاحتراق، عند درجة حرارة تتجاوز 350 درجة مئوية". صرح قائد فريق الموارد المتجددة، كيجي كوجيما، أن ميزة استخدام الفحم الحيوي في الخرسانة تكمن في أن كمية ثاني أكسيد الكربون المثبتة لكل كيلوغرام تزيد عن 8 أضعاف (حوالي 6 أضعاف فعليًا) مقارنة بكربونات الكالسيوم، مما يحقق إزالة كربون فعالة. يمكن لجميع مصانع الخرسانة الجاهزة في اليابان إنتاج هذه المادة الجديدة، وتتمتع بقابلية تشغيل وجودة مماثلة للخرسانة العادية، كما تدعم الصب في الموقع. عند استخدامها مع الأسمنت منخفض الكربون مثل الأسمنت عالي الخبث من النوع B/C، يمكن تحقيق "انبعاثات كربونية سلبية" يكون فيها الأثر البيئي سالبًا.

تقنية SUSMICS-Ca المُعلن عنها هي تقنية مشتقة من SUSMICS-C، واللاحقة "Ca" مأخوذة من اختصار "Concrete for ammonia". تعود أصول هذه التقنية إلى سلسلة SUSMICS-C التي بدأ تطويرها في عام 2021، وتم الانتهاء منها في عام 2022 واستُخدمت في مجالات مثل رصف الطرق، والخرسانة الأفقية، وأرضيات المباني الداخلية. لا تتمتع SUSMICS-Ca بقدرة على تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون فحسب، بل تجمع أيضًا وظيفة تثبيط انبعاث غاز الأمونيا. أثناء عملية التصنيع، يتم خلط 20 إلى 80 كيلوغرامًا من الفحم الحيوي لكل متر مكعب من الخرسانة.

أضاف كوجيما أن ضمان توزيع الفحم الحيوي بشكل متجانس كان تحديًا كبيرًا أثناء التطوير. وضعت الشركة قواعد صارمة لتصميم الخلطة لضمان سيولة الخرسانة وقوتها ومتانتها، وتم في النهاية إنتاج نسخة خرسانية يمكن استخدامها كعنصر إنشائي. يتمثل الاختلاف في تصنيع SUSMICS-Ca عن SUSMICS-C العادي في اختيار مواد مضافة ذات انبعاث أمونيا أقل، وتكون نسبة التكلفة حوالي 1.5 إلى 2 ضعف.