طور عالما المواد كوتا ماتشيدا ويويا ساكاكي ، من جامعة طوكيو ، أول عملية في العالم لصنع الأسمنت بالكامل من نفايات الطعام.
تعمل تقنيتهم على تحويل نفايات الطعام ، مثل أوراق الكرنب وقشور البرتقال ، إلى ‘أسمنت’ صالح للأكل وقابل للتحلل الحيوي للاستخدام في البناء.
يقول الباحثون أنّ قوة الشد أو الانحناء لمنتجهم تبلغ أربعة أضعاف قوة الخرسانة العادية.
dقول ماتشيدا وساكاي أنهما يأملان في المساعدة في الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري ، وتخفيف المشاكل المتعلقة بالمواد الغذائية المهدرة التي تنبعث منها الميثان عندما تتعفن أثناء دفنها في مدافن النفايات.
طور ساكاي، وهو أستاذ مشارك في العلوم الصناعية،هذه التكنولوجيا أثناء بحثه عن مواد مستدامة يمكن أن تحل محل الخرسانة القائمة على الأسمنت.
يمثل إنتاج الأسمنت 8 في المائة من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم ، وفقاً لمركز الأبحاث تشاتام هاوس.
طور أولاً طريقة لصنع الخرسانة عن طريق تعريض جزيئات الخشب المسحوق لضغط الحرارة.
وقد أجريت عملية التجفيف والسحق والضغط المكونة من ثلاث خطوات باستخدام خلاطات وضواغط بسيطة يقول الباحثون أنه يمكن شراؤها من أمازون.
قرر ساكاي ، مع تلميذه ماتشيدا ، أن يفعل الشيء نفسه مع فضلات الطعام.
إنّ التجارب السابقة باستخدام فضلات الطعام لصنع الأسمنت تتطلب خلط البلاستيك للحصول على المواد لتلتصق ببعضها البعض.
بعد أشهر من الفشل ، أدركوا أنهم يستطيعون ربط الأسمنت عن طريق ضبط درجة الحرارة والضغط المستخدم.
وقال ساكاي أنّ الجزء الأكثر تحدياً هو أنّ كل نوع من نفايات الطعام يتطلب درجات حرارة ومستويات ضغط مختلفة.
ركزت التجارب الأخرى في استخدام نفايات الطعام في البناء بشكل أساسي على استخدام أشياء مثل القهوة المطحونة أو رماد النفايات الحيوية كحشو في الخرسانة العادية.
يقول ساكاي وماشيدا أنهما نجحا في صنع الأسمنت باستخدام أوراق الشاي وقشور البرتقال والبصل والقهوة المطحونة والملفوف الصيني وحتى بقايا صندوق الغداء.
وجدوا أنها يمكن أن تجعل الألوان، رائحة وطعم الاسمنت جذابة جداً عن طريق ضبط المنكهات والتوابل في الخليط.
وقال ساكاي أنه لكي يتمكن الشخص من أكل المادة ، سيحتاج إلى كسرها إلى قطع وغليها.
ولجعل الاسمنت مقاوماً للماء وحمايته من أن يؤكل من قبل القوارض ، والمنتجات يجب أن يكون مغلفاً بطلاء ورنيش الياباني.
تمثل نفايات الطعام مشكلة كبيرة في اليابان وفي جميع أنحاء العالم ؛ أنتجت اليابان حوالي 5.7 مليون طن من نفايات الطعام الصالحة للأكل في عام 2019 وتهدف الحكومة إلى تقليل حوالي 2.7 مليون طن بحلول عام 2030.
أنشأ ماتشيدا شركة تسمى Fabula Inc العام الماضي مع اثنين من أصدقاء طفولته.
إنهم يعملون مع شركات أخرى لصنع الأكواب وأدوات المائدة والأثاث من الأسمنت الغذائي.
يقول ساكاي أنّ العملية يمكن استخدامها لصنع مساكن مؤقتة صالحة للأكل للكوارث.
وقال: “على سبيل المثال، إذا تعذر تسليم الطعام إلى الأشخاص الذين تم إجلاؤهم ، فيمكنهم تناول أسرة مؤقتة مصنوعة من الأسمنت الغذائي”.
وتابع: “يمكن إعادة استخدام الأسمنت الغذائي وهو قابل للتحلل الحيوي ، لذلك يمكن دفنه عندما لا تكون هناك حاجة إليه.”
وقال ماتشيدا: “أملنا النهائي هو أن يحل هذا الأسمنت محل البلاستيك ومنتجات الأسمنت ، التي لها آثار بيئية أسوأ.”
سيتم الكشف عن نتائج دراسة جامعة طوكيو خلال الاجتماع السنوي ال70 لجمعية علوم المواد في اليابان.
