معهد الأبحاث يحصل على براءة اختراع جديدة .. تصنيع ركام خفيف الوزن من النفايات

نجح مركز أبحاث الطاقة والبناء التابع لمعهد الكويت للأبحاث العلمية في زيادة رصيد براءات الاختراع التي حصل عليها بتسجيله براءة اختراع جديدة بدائرة حماية الملكية الفكرية في الولايات المتحدة الأميركية لصالح برنامج التشييد ومواد البناء.

وجاء الاختراع الجديد في تصنيع ركام خفيف الوزن باستخدام مزيج ثلاثي من النفايات، ويعد ذلك الابتكار ثمرة نتائج مشروع «إنتاج وتصنيف الركام الصناعي الصلصالي – خفيف الوزن – باستخدام مواد الطفلة المتوافرة في الكويت»، والذي قام بتمويله مؤسسة الكويت للتقدم العلمي بالتعاون مع معهد الكويت للأبحاث العلمية.

وشرحت مدير المشروع – مدير برنامج التشييد ومواد البناء الباحث العلمي م. سعاد خالد البحر كيف تمكن فريق البحث من تطوير ركام صناعي خفيف الوزن باستخدام مزيج ثلاثي من مخلفات غسل الرمال المستخلصة من الدراكيل المحلية، مضافا إليه تارة زيوت المحركات المستهلكة وتارة أخرى مخلفات الحمأة الناتجة من معالجة مياه الصرف الصحي. وبينت البحر أنه تم تحضير نسب متعددة من هذا المزيج بالاستعاضة الكلية أو الجزئية عن مواد الطين (الطفلة) الطبيعية التي تعتبر من الموارد الشحيحة في البيئة المحلية، موضحة أنه استخدمت مخلفات غسل الرمال كمادة أساسية وتم خلطها بنِسَب متفاوتة من المخلفات الصناعية للحصول على مصدر لتحرير الغاز المساعد على انتفاخ المزيج أثناء عملية الحرق لإعطائه خاصية خفة الوزن والكثافة والمسامية العالية، مقارنة بالركام الطبيعي وأسوة بالركام الصناعي المنتج من الطين الصلصالي الطبيعي.

وذكرت أن هذا الأمر يجعل من الركام المبتكر مادة بناء أولية مناسبة لصنع مواد بناء خفيفة الوزن وعازلة للحرارة يمكن استخدامها في العزل الحراري للحوائط الداخلية غير الحاملة والأرضيات.

استخدامات زراعية

وتابعت: هذه المادة يمكن استخدامها للأغراض الزراعية لمنع تبخر الماء من سطح التربة والاحتفاظ به لحاجة النباتات، كما هو حال المواد التي يتم استيرادها لتلبية نفس الغرض مع فرق سعر كلفة الإنتاج فيما لو تم تبني هذه التقنية المبتكرة لإنتاج الركام الصلصالي خفيف الوزن بتدوير مخلفات غسل الرمال على نطاق تجاري.
دراكيل الرمال المحلية
وأضافت البحر ان فريق البحث حوّل مسار المشروع بطريقة ابتكارية في ظل شُح موارد الطين الطبيعية في البيئة المحلية، واستنادا إلى واقع ملح للاستفادة من مخلفات غسل الرمال التي ارتفعت معدلاتها بالنسبة إلى إجمالي الكمية الكلية المستخرجة من دراكيل الرمال المحلية.

وأوضحت أن فريق المشروع لجأ الى دراسة التركيب المعدني لتلك المواد ومقارنتها بتركيب الطين الطبيعي باستخدام تقنية الأشعة السينية التبددية (XRD)، كما تمت دراسة خواصها الانتفاخية باستخدام الرسم البياني لمثلث رايلي المصمم لمفاضلة قابلية انتفاخ المواد حسب تكوينها الكيميائي، وبناء على نتائج النسب المئوية لمركباتها الأكسيدية التي يتم تحديدها بواسطة اختبار الأشعة السينية الفلورسنسية (XRF). وأشارت الى ان الفريق تأكد من مدى ملاءمتها لانتاج الركام الخفيف، حيث تم التعرف إلى خواصها ومراحل التغيرات الفيزيائية التي تتعرض لها تحت درجات الحرارة العالية باستخدام الميكروسكوب الحراري.

وأكدت البحر أن نتائج الدراسة جاءت مشجعة جدا، إذ أثبتت الفحوصات أن الخواص الانتفاخية والحرارية لمخلفات غسل الرمال تضاهي تلك التي تتمتع بها مواد الطين الطبيعية، مما يعني إمكانية الاستغناء الكلي عن الطين كمادة أولية لإنتاج الركام الصناعي خفيف الوزن والاستعاضة عنها بمزيج المخلفات الصناعية المحلية.

وبينت البحر ان هذا الإختراع سينعكس إيجابا على صناعة تدوير المخلفات، وعلى وجه الخصوص صناعة استخراج الرمال باستغلال مجمل الكميات التي يتم استخراجها لأغراض البناء ومشتقاتها، من دون هدر تكلفة الاستثمار في سعر المقومات الأساسية لصناعة الدراكيل وهي الطاقة الكهربائية اللازمة لتشغيل المعدات والمياه العذبة اللازمة لغسل الرمال وتنظيفها.
الفريق المساند
أشادت البحر بدور الفريق المساند الذي قدم الدعم الفني لفريق البحث خلال التجارب المعملية وتجارب الوحدة النمطية وهم: شميم أحمد، وسانديا راماجاندرا، وحمدي السمان، وعبد اللطيف محمد عبد اللطيف اضافة الى شمس الرحمن.

 فريق البحث المشارك

سجلت براءة الاختراع بأسماء فريق البحث المشارك في المشروع وهم:

– مدير المشروع م. سعاد البحر

– الباحث الرئيسي د. سعود العتيبي

– رئيس مهمة فحص وتصنيف الركام م. شريفة الفضالة

– رئيس مهمة حرق وإنتاج الركام في الوحدة النمطية م. علي عبد الجليل

– رئيس مهمة كفاءة حرق مزيج الركام والتقييم بالفحوصات المعملية م. محمود طه

– رئيس مهمة دراسة خواص مخلفات غسل الرمال ومقارنتها بالطين الطبيعي م. فاطمة الفهد

– عضو فريق بحث مكلف بعمل الاختبارات المعملية وعرض نتائجها م. عامر العربيد

– عضو فريق بحث مكلف باختبارات الوحدة النمطية وعرض نتائجها تارون مكرجي.
 

المصدر: القبس