جامعة ترينيتي كوليدج دبلن تطبع أول بوليمر جيولوجي خالٍ من الأسمنت في أيرلندا بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد

أخبار ar.wedoany.com، تعاونت كلية الهندسة في جامعة ترينيتي كوليدج دبلن (Trinity College Dublin) مع شركة التكنولوجيا الإنشائية Harcourt Technologies Ltd (HTL.Tech) لعرض أول بوليمر جيولوجي مطبوع ثلاثي الأبعاد خالٍ من الأسمنت في أيرلندا. وأُجريت التجربة في مصنع HTL.Tech، وأثبتت قدرة هذه المادة ذات اللون البني المحمر، والمُصنّعة من مخلفات تكرير البوكسيت، على إتمام دورة العمل الكاملة من الخلط والضخ والبثق والطباعة.

لا يحتوي هذا البوليمر الجيولوجي على أسمنت بورتلاند، حيث أن أكثر من 30% من مكوناته الشبيهة بالأسمنت تأتي من نفايات صناعية محلية كانت ستتطلب معالجة أو تخزيناً طويل الأمد أو دفناً في المكبات.

صرّحت البروفيسورة سارة بافيا (Sara Pavia) من كلية الهندسة في جامعة ترينيتي كوليدج دبلن بأن هذه التجربة الناجحة تُظهر كيفية تحويل النفايات الصناعية المحلية إلى مواد بناء وظيفية وقابلة للتكيف وذات مظهر فريد. ونظراً لطبيعة المادة نفسها وطرق إنتاجها وطباعتها، فإنها تحقق منفعتين بيئيتين جوهريتين: تقليل الاعتماد على أسمنت الكلنكر كثيف الكربون، وخلق استخدامات عالية القيمة للنفايات الصناعية. وتشير التقييمات الأولية إلى أن هذه المادة يمكن أن تقلل انبعاثات الكربون الكامنة بنسبة 70% تقريباً مقارنة بخرسانة أسمنت بورتلاند التقليدية. ولا تقتصر هذه المادة على كونها بديلاً للأسمنت فحسب، بل هي منصة رابطة مرنة يمكن تعديل مكوناتها وسلوكها الريولوجي وزمن تماسكها وأدائها المبكر وفقاً لعمليات التصنيع المختلفة والتطبيقات الإنشائية.

بالمقارنة مع الطرق التقليدية، تتميز الطباعة ثلاثية الأبعاد في البناء بعدة مزايا، منها تقليل مدة المشاريع، وإلغاء الحاجة إلى القوالب والفرم، وتقليل هدر المواد. تقوم الطابعة ببناء الهيكل طبقة تلو الأخرى وفقاً لنموذج رقمي، مع حاجة ضئيلة للعمالة اليدوية، ويمكنها إنتاج منحنيات وأشكال هندسية معقدة يصعب أو تكون مكلفة تحقيقها بالبناء التقليدي.

تُعد تجربة البوليمر الجيولوجي هذه جزءاً من بحث أوسع تموله هيئة "Research Ireland"، ويضم شركاء صناعيين يشملون SISK وFLI Precast Solutions وMcGrath Quarries وTechcrete وRoadstone، حيث يقدمون خبراتهم في تطوير المواد وإنتاج الخرسانة والتصنيع المسبق وتسليم المشاريع الإنشائية والتصنيع الرقمي. تقود شركة SISK هذا التحالف الصناعي بهدف دفع هذه المادة منخفضة الكربون من مرحلة الأبحاث المختبرية إلى التطبيقات الصناعية. وتتمثل الخطوة التالية في توسيع نطاق البوليمر الجيولوجي من الدفعات المختبرية إلى الحجم والاتساق المطلوبين للمعدات الصناعية، وهي خطوة ستُدخل متغيرات إضافية، وسيتركز الاهتمام على الخواص الميكانيكية والمتانة والتعزيز والاستقرار طويل الأمد والتحكم في العمليات والامتثال للوائح التنظيمية.