في ظل تزايد المخاوف من الأثر البيئي الكبير لصناعة الأسمنت والخرسانة، التي تُسهم وحدها في نحو 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بحسب الوكالة الدولية للطاقة، توصل باحثون في معهد ملبورن الملكي للتكنولوجيا (RMIT) بأستراليا إلى مادة بناء جديدة يمكن أن تمثل خطوة مهمة نحو مستقبل أكثر استدامة في مجال البناء.

ووفقًا لموقع ساينس دايركت، طور الفريق ما يُعرف باسم "التربة المدكوكة المحاطة بالكرتون" (CCRE)، وهي تقنية تجمع بين التربة الطبيعية وأنابيب من الكرتون المعاد تدويره، لتشكيل أسطوانات قوية تُستخدم في البناء منخفض الارتفاع.

أداء أقوى وانبعاثات أقل

وبحسب الدراسة، أثبتت التجارب أن لبّ التربة المدكوكة يُحسّن أداء الكرتون الهيكلي بأكثر من عشرة أضعاف، متجاوزًا متانة التربة المثبتة بالأسمنت المستخدمة على نطاق واسع.

كما أظهر النموذج التحليلي الذي طوّره الباحثون أن سماكة أنابيب الكرتون التي تراوحت بين 1 و4 مليمترات تؤثر بشكل مباشر على قوة الضغط ومتانة المادة.

ويؤكد الباحثون أن المادة الجديدة تقلل البصمة الكربونية إلى نحو ربع بصمة الخرسانة التقليدية، وتكلفتها لا تتجاوز ثلث تكلفتها، ما يجعلها خيارًا بيئيًا واقتصاديًا في الوقت نفسه.

إعادة تدوير الكرتون لمواجهة أزمة النفايات

وبحسب تقرير النفايات الوطني الأسترالي لعام 2018 الصادر عن وزارة البيئة الأسترالية، يشكل الورق والكرتون ما بين 46% و57% من النفايات القابلة لإعادة التدوير في البلاد، فيما يُرسل أكثر من 2.2 مليون طن سنويًا إلى المدافن.

ومن هنا، يرى الباحثون أن التقنية الجديدة توفر حلا عمليا لإعادة استخدام نفايات الكرتون، التي ارتفعت كمياتها مع توسع التجارة الإلكترونية وصناعة الخدمات اللوجستية.

ويشير فريق البحث إلى أن هذه التقنية تعالج مشكلتين في وقت واحد، وهما خفض الانبعاثات الناتجة عن الأسمنت، وتقليل تراكم نفايات الورق والكرتون في البيئة.

مبانٍ أكثر استدامة وملائمة للمناطق النائية

كما توضح الدراسة أن مادة CCRE يمكن إنتاجها مباشرة في موقع البناء، من خلال خلط التربة بالماء وضغطها داخل قوالب كرتونية مخصصة، ما يلغي الحاجة إلى نقل مواد ثقيلة مثل الطوب والخرسانة ويخفض التكاليف والانبعاثات الناتجة عن النقل.

إضافة إلى أن الجدران الناتجة تتميز بقدرتها على عزل الحرارة وتنظيم الرطوبة بفضل الكتلة الحرارية للتربة، ما يجعلها مناسبة للمناطق النائية أو الحارة.

خطوة نحو مستقبل بناء منخفض الكربون

ويعمل الباحثون حاليًا على التعاون مع شركات من القطاع الصناعي لتطوير هذه المادة على نطاق تجاري واسع، حيث يرى الفريق أن التربة المدكوكة المحاطة بالكرتون يمكن أن تحدث تحولا في تصميم المباني المستدامة، بفضل اعتمادها على مواد محلية قابلة لإعادة التدوير، وتوافقها مع أهداف الحياد الكربوني العالمي.