Mihai Andrei
يُعد “البانثيون” في روما تحفة هندسية. إنه قبة خرسانية غير مسلحة صمدت شامخة وفخورة لما يقرب من ألفي عام. ولا تزال القنوات المائية التي كانت تنقل المياه عبر الإمبراطورية تعمل عبر المناظر الطبيعية الحديثة، وبعضها لا يزال قيد الاستخدام. حتى الموانئ القديمة التي بنيت بالخرسانة الرومانية صمدت أمام قرون من الأمواج العاتية.
كيف صنع الرومان هذه الخرسانة القوية، وهل يمكننا البدء في استخدامها بأنفسنا؟
للسؤال عواقب مناخية مهمة. الخرسانة هي العمود الفقري للحضارة، وهي المادة المصنعة الأكثر استخدامًا في العالم. لكنها تأتي بثمن بيئي باهظ. إن إنتاج الإسمنت الحديث، المكون الرئيسي للخرسانة، يستهلك كميات هائلة من الطاقة ومصدرًا غزيرًا للتلوث، وهو مسؤول عن حوالي 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية. في السباق العاجل لإزالة الكربون، تساءل الباحثون عما إذا كانت الخرسانة الرومانية ليست أقوى فحسب، بل أكثر صداقة للبيئة أيضًا.
الجواب، للأسف، “الأمر معقد”.
بصمة كربونية مفاجئة
يحتوي كل من الإسمنت الروماني والحديث على الحجر الجيري كمكون أساسي. عند تسخينه إلى درجات حرارة عالية جدًا، يتحلل الحجر الجيري ويمكن دمجه مع معادن أخرى لتكوين عجينة تتماسك لتشكل مادة دائمة.
بدلاً من إسمنت بورتلاند الحديث، الذي يُصنع عن طريق تسخين الحجر الجيري والطين إلى درجة حرارة حارقة تبلغ 1450 درجة مئوية، استخدم البناؤون الرومان ملاطًا قائمًا على الجير. قاموا بتسخين الحجر الجيري إلى درجة حرارة أقل تبلغ حوالي 900 درجة مئوية وخلطوا الجير الناتج مع الماء والبوزولان، وهو رماد بركاني ناعم وفير في مناطق مثل بوتسوولي، بالقرب من نابولي، والذي أعطى المادة اسمها. أدى هذا التفاعل البوزولاني إلى إنشاء مادة رابطة مستقرة ومرنة بشكل مشهور. في غضون ذلك، تستخدم الخرسانة الحديثة أنواعًا مختلفة من الرمل والحصى.
لاختبار استدامة هذه الطريقة القديمة، قامت مارتينيز وزملاؤها بالحسابات. قاموا بنمذجة الطاقة والمياه والانبعاثات المطلوبة لإنتاج وصفات خرسانة رومانية مختلفة باستخدام كل من التقنيات القديمة والحديثة.
النتائج لم تكن كما توقعها الباحثون. لقد وجدوا أنه بلا شك، كان تصنيع الخرسانة الرومانية باستخدام التكنولوجيا الحديثة أكثر كفاءة. لكن الخرسانة الرومانية أنتجت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لكل متر مكعب مماثلة، وغالبًا أعلى، من نظيرتها الحديثة.
ومع ذلك، وجدت الدراسة جانبًا إيجابيًا. ستؤدي طريقة الإنتاج الرومانية إلى انخفاض حاد في ملوثات الهواء مثل أكاسيد النيتروجين والكبريت، وهي غازات ضارة تساهم في أمراض الجهاز التنفسي ولكن يمكن التحكم فيها في مرحلة الإنتاج. قدر الباحثون أن هذه الانبعاثات يمكن خفضها بنسبة 11٪ إلى ما يصل إلى 98٪، اعتمادًا على مصدر الطاقة المستخدم.
إضافة طول العمر إلى المزيج
لكن مجرد أن عملية الإنتاج ليست أكثر صداقة للبيئة لا يعني بالضرورة أن الخرسانة الرومانية ليست مفيدة. الإجابة تكمن في القدرة الهائلة للمنتج النهائي على التحمل. غالبًا ما تحتاج الهياكل الخرسانية الحديثة إلى صيانة كبيرة أو استبدال في غضون عقود. أما الخرسانة الرومانية فقد صمدت لقرون.
ولكن هناك عقبة.
على عكس الخرسانة المسلحة الحديثة، لم تستخدم الهياكل الرومانية القديمة قضبانًا فولاذية لزيادة القوة. يقول المؤلف والمهندس باولو مونتيرو من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، الولايات المتحدة الأميركية: “تآكل التسليح الفولاذي هو السبب الرئيسي لتدهور الخرسانة، لذا يجب إجراء المقارنات بحذر شديد”. كما أن البنية التحتية الرومانية لم تتعرض لنفس النوع من الضغط والاستخدام الذي تتعرض له البنية التحتية الحديثة.
عندما تقوم بحسابات الاستدامة بأكملها، هناك نقطة فاصلة تصبح عندها الطريقة الرومانية في صنع الخرسانة أكثر صداقة للمناخ. لتطبيق مثل طريق، يتطلب استبدالًا متكررًا، ستحتاج الخرسانة على الطراز الروماني إلى أن تدوم لفترة أطول تتراوح بين 29% و97% لتعويض انبعاثاتها الأولية وتحقيق التعادل. بالنظر إلى أن الهياكل الرومانية قد صمدت لآلاف السنين، يبدو هذا ممكنًا، ولكنه بعيد عن أن يكون مضمونًا.
لكن الفريق يقول إنه يمكن أن تكون هناك نقاط مثالية حيث تعمل الخرسانة الرومانية بشكل أفضل. في بعض التطبيقات، وتحت بعض عمليات الإنتاج، ستؤدي بالتأكيد إلى انبعاثات أقل.
دروس من الرومان
تقول مارتينيز: “هناك الكثير من الدروس التي يمكننا استخلاصها من الرومان”. “إذا تمكنا من دمج استراتيجياتهم مع أفكارنا الابتكارية الحديثة، يمكننا إنشاء بيئة بناء أكثر استدامة.”
هذا لا يعني أنه يجب علينا جميعًا البدء في صنع المزيد من الخرسانة الرومانية.
الدرس الأساسي ليس عن إحياء وصفة مفقودة أو الوقوع في أسطورة البناة القدماء. إنه يتعلق بتبني فلسفة الديمومة. تشير الدراسة إلى أن المسار الأكثر فعالية نحو بناء أكثر خضرة قد لا يكون صيغة قديمة واحدة، بل نهجًا هجينًا يزاوج بين مبادئ طول العمر القديمة والتقدم التكنولوجي الحديث.
المصدر: zmescience
