تحويل مياه البحر إلى أسمنت مستدام؟ العلماء يقولون إنه ممكن

يفيد الباحثون في مجلة أنظمة الاستدامة المتقدمة (18 مارس) أن عملية جديدة رائدة يمكن أن تحول الأسمنت من مصدر رئيسي لانبعاثات الكربون إلى بالوعة كربون قوية. لا تهدف هذه الابتكارات فقط إلى تنظيف الأسمنت – بل قد تمهد الطريق أيضًا لمواد مستدامة أخرى مثل الطلاء والجبس والخرسانة الصديقة للبيئة.

إنتاج الأسمنت مسؤول حاليًا عن حوالي 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، مما يجعله رابع أكبر مصدر للانبعاثات في العالم. ينبع جزء كبير من هذا التلوث من استخراج المواد الخام مثل كربونات الكالسيوم من مناطق حساسة بيئيًا مثل الجبال والأنهار وقيعان البحار.

لمعالجة هذه المشكلة، يستكشف فريق من جامعة نورث وسترن بالتعاون مع قسم الابتكار في شركة سيمكس في سويسرا، حلاً ”أكثر خضرة“ باستخدام التحليل الكهربائي لمياه البحر – وهي عملية تستخدم الكهرباء لتقسيم مياه البحر إلى أجزائها الأساسية. تُستخدم هذه الطريقة عادةً لإنتاج الهيدروجين، وتنتج أيضًا منتجات ثانوية قيمة: الهيدروجين والكلور والأكسجين، والأهم من ذلك، كربونات الكالسيوم – المكون الرئيسي في الأسمنت.

في حين يُنظر غالبًا إلى تراكم كربونات الكالسيوم على أنه مصدر إزعاج في أنظمة التحليل الكهربائي التي تركز على الهيدروجين، رأى الباحثون فرصة. بدلاً من التخلص منه، ماذا لو تم استغلال هذا المعدن للبناء المستدام؟

التحدي؟ التحليل الكهربائي وحده لا ينتج حجمًا كافيًا من المعادن لتلبية الطلب الصناعي. لذلك، أجرى الفريق تجارب لتسريع العملية وتحسينها. من خلال ضبط متغيرات مثل الجهد الكهربائي، وكمية ثاني أكسيد الكربون المضافة، ومستويات الرقم الهيدروجيني للماء، وجدوا أنه يمكنهم التحكم في حجم وكثافة وبنية المعادن – مما يجعلها أكثر ملاءمة لاستخدامات البناء المختلفة.

تشير نتائجهم إلى أنه يمكن تخصيص هذه الطريقة لإنتاج مواد مختلفة تحتاجها صناعة البناء. والأهم من ذلك، إذا تم تشغيلها بالطاقة المتجددة، يمكن أن تكون العملية سالبة الكربون، حيث تحبس ثاني أكسيد الكربون لآلاف السنين – وهو فوز كبير للاستدامة المناخية.

باختصار: قد يلعب المحيط قريبًا دورًا محوريًا في بناء المستقبل – حرفيًا.