طوَّر باحثون من جامعة نانيانغ التكنولوجية السنغافورية طريقة جديدة للطباعة ثلاثية الأبعاد للخرسانة، حيث يُحقن الأسمنت بثاني أكسيد الكربون، وهو ما يجعل الخليط أقوى بكثير مع تقليل التأثير البيئي، وقد نُشر البحث في مجلة “ساينس دايركت” (Science Direct) في ديسمبر 2024م.

تُنتج صناعة الأسمنت نحو %8 من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم. وفي طريقة الإنتاج الجديدة، يُحقن البخار وثاني أكسيد الكربون في الأسمنت في مرحلة الطباعة. وهكذا يمكن توفير ثاني أكسيد الكربون لهذه العملية من أي مصنع مزود بجهاز التقاط الكربون عند نقطة انبعاث غازات المداخن، كما في مداخن المصانع على سبيل المثال.

تعمل الطريقة الجديدة عن طريق توصيل مضخة ثاني أكسيد الكربون ورذاذ البخار بطابعة الأسمنت ثلاثية الأبعاد، فيترابط ثاني أكسيد الكربون مع مركبات الخرسانة، وهو ما يعزز بنيتها، ويُستخدم البخار لتحسين امتصاص ثاني أكسيد الكربون.

أظهرت التجارب المعملية أن الخرسانة المشبعة بثاني أكسيد الكربون تتمتع بقوة ميكانيكية ومتانة أفضل بكثير مقارنة بالخرسانة العادية عند استخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد؛ فهي أفضل بنسبة %36 في تحمل الأحمال، وأفضل بنسبة %45 في الانحناء قبل الكسر.

وعلى الرغم من تحسن قوتها عند تجفيفها وتصلّبها، فإن الخليط يُظهر أيضًا قابلية متزايدة للطَرق وهو لا يزال رطبًا، وهو ما يجعل عملية الطباعة أسهل وأكفأ. وفي الوقت نفسه، يعتقد الباحثون أنه يمكن لهذا الابتكار أن يُسهم في تحقيق أهداف التنمية المستدامة للأمم المتحدة.