חוקרים מאוניברסיטת איחוד האמירויות הערביות (UAEU) פיתחו פטנט אמריקאי המציג שיטה בת-קיימא לייצור בטון באמצעות אפר נייר פסולת כתחליף חלקי למלט, בשילוב טכנולוגיית ריפוי בפחמן דו-חמצני, התורמת להפחתת פליטות הפחמן ותומכת בפרקטיקות של כלכלה מעגלית במגזר הבנייה.
הפטנט פותח על ידי צוות מחקר המורכב מפרופ׳ הילאל אל-חסן ופרופ׳ תאמר אל מעדאווי מהפקולטה להנדסה, המהנדס כרים חסן, סטודנט לתואר שני באוניברסיטה, וד״ר ג׳אד בואב, בוגר UAEU. הצוות עבד על פיתוח פתרון חדשני המשלב את מיחזור אפר נייר הפסולת עם טכניקות ריפוי בפחמן דו-חמצני כדי לייצר בטון בר-קיימא בעל השפעה סביבתית נמוכה יותר.
המחקר נועד להתמודד עם שני אתגרים סביבתיים מרכזיים: הפליטות הגבוהות הכרוכות בייצור מלט וסילוק אפר נייר הפסולת הנוצר מתעשיות הקשורות לנייר. הטכנולוגיה נשענת על החלפת חלק מהמלט הקונבנציונלי באפר נייר פסולת, ובכך מפחיתה את התלות במלט תוך יצירת שימוש יצרני לתוצר-לוואי תעשייתי.
"החדשנות משקפת את החשיבות של פיתוח פתרונות הנדסיים בני-קיימא המסייעים בהפחתת ההשפעה הסביבתית של מגזר הבנייה באמצעות ניצול חדשני של פסולת תעשייתית להפחתת פליטות ולשיפור יעילות המשאבים."
הטכנולוגיה כוללת גם חשיפת הבטון לפחמן דו-חמצני בתנאי ריפוי מבוקרים לאחר היציקה, מה שמסייע לשפר את התפתחות החוזק המכני תוך קיבוע חלק מהגז בתוך הבטון. המחקר העריך מספר משתנים, ובהם רמות ההחלפה של אפר נייר הפסולת, יחסי מים-למקשר, יחסי מקשר-לאגרגט ומשך החשיפה לפחמן דו-חמצני.
הממצאים הדגימו את השימוש המוצלח באפר נייר פסולת כתחליף חלקי למלט, כאשר תערובות המכילות את החומר הראו פוטנציאל גבוה לאגירת פחמן דו-חמצני תוך שמירה על תכונות מכניות ותכונות הקשורות לעמידות מתאימות, ובהן חוזק לחיצה וספיגת מים. המחקר הראה גם כי רמות החלפת מלט מתונות, בעיקר סביב 10 אחוזים, השיגו איזון מבטיח בין ביצועים לקיימות סביבתית.
חשיבות החדשנות טמונה בשילוב של השבחת פסולת תעשייתית, הפחתת מלט וניצול פחמן דו-חמצני בתוך תהליך הריפוי, התומך בפיתוח חומרי בנייה בני-קיימא יותר. בין היישומים האפשריים של הטכנולוגיה: יחידות בטון טרומיות, בלוקי בטון, יחידות ריצוף ורכיבים אחרים מבוססי-מלט המיוצרים בתנאי ריפוי מבוקרים.