من نشارة الخشب إلى جدران مقاومة للنار.. ابتكار سويسري يستخدم إنزيم البطيخ لتعزيز المتانة

نجح باحثون في المعهد الفدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيورخ بابتكار مادة بناء مبتكرة تعتمد على دمج نشارة الخشب المضغوطة مع معدن ستروفايت، باستخدام إنزيم مستخلص من بذور البطيخ لتعزيز تماسك الألواح وجعلها مقاومة للحريق، مقدمة بديلاً مستدامًا وفعالًا لصناعة البناء التقليدية.

تحويل النفايات الخشبية إلى قيمة مستدامة

تنتج صناعة الأخشاب كميات ضخمة من نشارة الخشب غالبًا ما تُحرق أو تُلقى في مكبات النفايات، ما يؤدي إلى فقدان الكربون المخزن وإطلاقه في الغلاف الجوي. وللتغلب على هذه المشكلة، دمج الباحثون النشارة مع رابط معدني من ستروفايت المعروف بمقاومته للحريق، ما حول النفايات إلى ألواح بناء متينة وصديقة للبيئة.

دور إنزيم البطيخ في تحسين المتانة

استُخدم إنزيم البطيخ للتحكم في تكوين بلورات المعدن داخل المادة المركبة، ما منح الألواح تماسكًا أفضل ومقاومة أعلى للتشققات والتلف على المدى الطويل، لتصبح مناسبة للاستخدام في الجدران والفواصل الداخلية حيث المتانة والسلامة أولوية.

مقاومة فائقة للحريق

اختبرت الألواح بالتعاون مع جامعة بوليتكنيك تورينو باستخدام جهاز cone calorimeter، وأظهرت النتائج أن وقت الاشتعال أطول بثلاث مرات مقارنة بالخشب العادي، مع تكوين طبقة واقية من الكربون والمعادن تبطئ انتشار اللهب، ما يوفر حماية ذاتية إضافية للمباني.

قابلية إعادة التدوير وتطبيقات متعددة

تتيح المادة تفكيك الألواح وفصل النشارة عن المعدن لإعادة إنتاج ألواح جديدة، مما يخلق دورة مستدامة للمواد. كما يمكن استخدام الألواح في الزراعة كأسمدة تطلق الفوسفور تدريجيًا، ما يوفر إمكانيات مزدوجة للبناء والزراعة.

تحديات التوسع الصناعي

يعمل الفريق على تحسين العملية وتوسيع نطاق الإنتاج الصناعي، مشيرين إلى أن تكلفة الرابط المعدني تمثل العامل الرئيسي لتحديد جدوى تبني التقنية على نطاق واسع.