مزيج الخرسانة والنيتروجين يوفر فوائد صحية وبيئية كبيرة

كشفت دراسة جديدة أن إضافة النيتروجين إلى الخرسانة يمكن أن يقلل بشكل كبير من المستويات العالمية لأكاسيد النيتروجين الضارة المحتملة (NOx ) التي تنتجها صناعة البناء والتشييد في البلدات والمدن النامية.

يعتقد الباحثون، أن النيتروجين الخرساني يمكن أن يساهم في تقليل انبعاثات أكاسيد النيتروجين بمقدار 3.4-6.9 ميجا طن، وهو ما يمثل 6-13% من الانبعاثات المرتبطة بالصناعة في عام 2021.

بحلول عام 2050، يمكن لهذه العملية أن تقلل من أكاسيد النيتروجين بما مجموعه 131-384 مليون طن، ويمكن أن يمثل ما يعادل 75-260 سنة من المحتمل فقدانها بسبب الوفاة المبكرة وانخفاض نوعية الحياة، المقدرة من حيث سنوات العمر المعدلة حسب الإعاقة (DALY). .

أكاسيد النيتروجين هي ملوثات هواء شديدة السمية يمكن أن تساهم في هطول الأمطار الحمضية واستنفاد طبقة الأوزون وتشكل تهديدات صحية كبيرة – خاصة فيما يتعلق بأمراض الجهاز التنفسي – مما يساهم في الوفيات المرتبطة بتلوث الهواء.

آفاقًا اقتصادية وبيئية أفضل

وفي نشر النتائج التي توصلوا إليها اليوم في مجلة Nature Cities ، لاحظت مجموعة دولية من الباحثين أن تسويق عملية النيتروجين على نطاق تجاري من المرجح أن يوفر آفاقًا اقتصادية وبيئية أفضل من العمليات المماثلة المتعلقة بثاني أكسيد الكربون (CO 2 ).

وعلق المؤلف المشارك الدكتور يولي شان، من جامعة برمنغهام قائلاً: “تشهد المدن في جميع أنحاء العالم، وخاصة تلك الموجودة في الجنوب العالمي، تجديدًا وتوسعًا وتحديثًا حضريًا واسع النطاق – وكل ذلك يؤدي حتماً إلى تلوث الغلاف الجوي.

“بين عامي 1970 و2018، تضاعفت انبعاثات أكاسيد النيتروجين العالمية تقريبًا من 70 مليون طن إلى 120 مليون طن. وتعد معالجة هذه الانبعاثات وإدارتها أمرًا بالغ الأهمية لتعزيز الصحة الحضرية، وتعزيز النمو الصناعي المستدام، وضمان الرفاهية البيئية.”

وأضافت المؤلفة الأولى، نينح تشانج من معهد لايبنيز للتنمية الحضرية والإقليمية البيئية، “هناك إمكانات كبيرة للخرسانة في احتجاز أكاسيد النيتروجين، ويحمل تطبيق هذه التكنولوجيا وعدًا للتوسع الحضري السريع والمناطق الصناعية الناشئة، حيث يمكن أن تولد قدرًا كبيرًا من القيمة الاقتصادية والحد من التلوث الصناعي بأكاسيد النيتروجين في هذه المناطق.

“إن المادة الخرسانية النيتروجينية المقترحة تمثل حلاً متكاملاً واعداً للتخفيف من تلوث الهواء وإدارة مخلفات البناء في المناطق الصناعية.”

إنشاء نظام لتداول الانبعاثات

ويشير الباحثون إلى أن الصين وأوروبا والولايات المتحدة هي جهات فاعلة رئيسية تتمتع بأكبر قدرة على المساهمة في هذا المجال، حيث تمثل مزيجًا من الدول الصناعية الناشئة والراسخة التي تعمل على تعزيز الاقتصادات الدائرية ومعالجة المخاوف البيئية في الغلاف الجوي.

ويوصون أيضًا بإنشاء نظام لتداول الانبعاثات مثل النظام الذي تم إنشاؤه بالفعل لثاني أكسيد الكربون، مما يؤدي إلى إنشاء تقدير كمي أكثر دقة ومقبولًا على نطاق واسع للمزايا المرتبطة بعزل أكاسيد النيتروجين .

على الرغم من إمكانية تحقيق فوائد بيئية واقتصادية كبيرة، إلا أن التطبيق العملي للعمليات يواجه تحديات تتعلق بنقل كميات كبيرة من المواد والغازات. يوصي الخبراء باستخدام أنظمة كربنة الخرسانة الصناعية والتجارية للمساعدة في تحسين الشبكة اللوجستية وتعزيز جدوى نيتروجين الخرسانة.