أسفلت صديق للبيئة مصنوع من مخلفات السجائر.. رصف الطرق ويقلل التلوث ويحسن المتانة

منذ ظهور السجائر المزودة بفلتر، أصبحت أعقاب السجائر شكلًا شائعًا من النفايات، وتشير التقديرات إلى أن نحو 9 تريليونات عقب سيُنتج سنويًا بحلول عام 2025.

ومنذ انتشار السجائر الإلكترونية منخفضة النيكوتين، ارتفع استهلاك هذا النوع من المنتجات ومخلفاتها، لا سيما بين الشباب الذين تتراوح أعمارهم بين 14 و30 عامًا.

تشكّل هذه النفايات مشكلة بيئية خطيرة، إذ يتم التخلص منها بطرق غير مناسبة في البيئات الطبيعية، مثل الشواطئ والغابات والمسطحات المائية، كما أنها تتحلل ببطء شديد.

في هذا السياق، يقترح مشروع بحثي مشترك بين جامعة غرناطة (UGR) وجامعة بولونيا الإيطالية حلاً مبتكرًا لإعادة تدوير أعقاب السجائر (بما في ذلك أعقاب السجائر الإلكترونية، التي تحتوي على نسبة أعلى من الألياف القابلة لإعادة الاستخدام) من خلال استخدامها كمضافات في بناء الطرق.

وقد أثبت البحث إمكانية تحسين مقاومة الأسفلت للتشققات من خلال دمج هذه النفايات، مع تعزيز استخدام المواد المعاد تدويرها.

قام قسم الهندسة المدنية والكيميائية والبيئية وهندسة المواد بجامعة بولونيا بتصميم وتصنيع أنواع مختلفة من الحبيبات المستخرجة من أعقاب السجائر.

ولتحقيق ذلك، تم التخلص من الطرف الذي يحتوي على الرماد العضوي، بينما تم سحق بقية العقب (الذي يشكّل الجزء الأكبر من الوزن ويحتوي على ألياف السيليلوز وبلاستيك PLA) وخلطه بشمع من نوع فيشر-تروبش (الذي يعمل كمادة رابطة)، ثم تم ضغطه وتسخينه وتقطيعه باردًا لإنتاج الحبيبات.

تولى مختبر هندسة البناء (LabIC.UGR) التابع لجامعة غرناطة، تحت إشراف الأستاذين ماريا كارمن روبيو غاميث وفرناندو مورينو نافارو، مسؤولية تقييم مقاومة الأسفلت المصنوع بنسبة 40% من مواد معاد تدويرها من طرق متدهورة ومن حبيبات مستخرجة من أعقاب السجائر الإلكترونية. ويُعد هذا المختبر من أبرز المراكز البحثية عالميًا في مجال تطوير مواد الأسفلت المستدامة.
خلال عملية تصنيع الأسفلت، وعند ملامسة الحبيبات للبيتومين الساخن، يذوب الشمع ويُطلق الألياف البلاستيكية والسيليلوزية المعاد تدويرها من أعقاب السجائر.

تعمل هذه الألياف كمادة مقوية داخل مصفوفة الأسفلت، ما يزيد من مقاومته للتشقق، كما تُسهم كمادة رابطة، ما يسمح بزيادة محتواها، ويجعل المادة أكثر ليونة ومرونة.

علاوة على ذلك، تتيح الشموع الموجودة تعديل لزوجة البيتومين، وخفض درجة حرارة تصنيع الخليط، ما يقلل من استهلاك الطاقة وانبعاثات الملوثات.

أظهرت نتائج الاختبارات التي أجريت في مختبر LabIC.UGR، والتي نُشرت في دورية Construction and Building Materials، أن استخدام هذه الحبيبات يتيح إنتاج أسفلت عالي المحتوى من المواد المعاد تدويرها، يتمتع بمقاومة أفضل للتشقق الناتج عن الأحمال المرورية والانكماش الحراري مقارنة بالأسفلت التقليدي.

ومن أبرز الاختبارات المستخدمة في الدراسة، طريقة “UGR-FACT” المبتكرة، والمُسجلة كبراءة اختراع باسم جامعة غرناطة، والمخصصة لدراسة البنية والمتانة.