الخيزران ، العشب المشترك الذي يصعب فصله عن الفولاذ ، لديه القدرة على إحداث ثورة في تشييد المباني في جميع أنحاء العالم. ولكن هذا ليس كل شيء. باعتبارها مادة خام موجودة في الغالب في العالم النامي ، بدون بنية تحتية صناعية موجودة مسبقًا تم بناؤها لتشويه الأشياء نحو العالم الغني ، فإن الخيزران لديه القدرة على تحويل العلاقات الاقتصادية الدولية بالكامل.
لقد شهد القرن الماضي نقلًا غير مسبوق للمنتجات وحلول محددة مسبقًا - بدلاً من برامج بناء القدرات - من الدول الغنية إلى الفقراء ، تحت عنوان "مساعدات التنمية". إن الحوافز الاقتصادية للأولى واضحة: عندما تقدم الدول المتقدمة ، على سبيل المثال ، تكنولوجيا الخرسانة المسلحة للدول النامية ، يجب على تلك الدول أيضًا الحصول على الآلات المناسبة ، والخبرة التقنية لصيانتها ، ومواد البناء المناسبة لتلك الآلات ، ويجب عليهم شراء كل هذه الأشياء من البلدان المتقدمة.
هذا يقسم كوكبنا بين أولئك الذين ينتجون السلع والخدمات ، وأولئك الذين يقصد منهم فقط للاستهلاك. ما لم تدخل المواد الجديدة ، التي تم تطويرها من الموارد المتاحة في المناطق النامية ، إلى السوق ، فسيظل النظام كما هو. الخيزران يمكن أن يكون المادة التي تحول هذه العلاقة على رأسها.
للحصول على مثال عن نظام التجارة الاستغلالي المعمول به حاليًا ، لا تنظر إلى أبعد من الفولاذ. الخرسانة المسلحة من الصلب هي أكثر مواد البناء شيوعًا في العالم ، وتستخدمها الدول النامية على مقربة منها 90 ٪ من الاسمنت في العالم و 80 ٪ من الصلب. ومع ذلك ، فإن قلة قليلة من هذه الدول لديها القدرة أو الموارد لإنتاج الصلب أو الأسمنت الخاصة بهم ، مما يجبرهم على إقامة علاقة استيراد استغلالية مع العالم المتقدم. من دول 54 الأفريقية ، على سبيل المثال ، اثنين فقط هم منتجو الصلب خطيرة. تتنافس جميع بلدان 52 الأخرى في السوق العالمية على هذه المواد التي لا غنى عنها على الإطلاق ، والتي لا يمكن الاستغناء عنها.
لكن الصلب لا يمكن تعويضه. يوفر الخيزران بديلاً ماديًا ، وينمو في المناطق الاستوائية ، وهي منطقة تتزامن بشكل وثيق مع العالم النامي. ينتمي الخيزران إلى مجموعة الأعشاب النباتية ، وهو أحد المنتجات الأكثر تنوعًا في الطبيعة ، ومن الصعب للغاية تمزيقه.
قوتها تأتي من الطريقة التي تطورت العشب ، والتكيف مع القوى الطبيعية. على النقيض من الخشب ، فإن نبتة الخيزران أو قشورها - المصطلحات النباتية لساق العشب - رفيعة وجوفاء. هذا يسمح لها بالتحرك مع الريح ، على عكس الشجرة ، التي تحاول ببساطة تحمل أي قوى طبيعية تتعرض لها. يتطلب هذا التكيف للحركة المرنة أن تأتي الطبيعة بألياف خفيفة للغاية ولكنها مقاومة للتوتر في ذيل الخيزران والتي تكون قادرة على الانحناء بطرق قصوى دون كسر. يصعب فصل الخيزران عن الأخشاب أو حتى الصلب المقوى.
الخيزران هو أيضا مادة متجددة للغاية وصديقة للبيئة. ينمو بشكل أسرع من الخشب ، ويسهل الحصول عليه بكمية كبيرة. وهي معروفة أيضًا بقدراتها التي لا تضاهى على التقاط الكربون ، وبالتالي يمكنها أن تلعب دوراً مهماً في خفض انبعاثات الكربون في جميع أنحاء العالم - وهي ميزة أخرى للدول النامية في ضوء التجارة في شهادات انبعاثات الكربون.
ببساطة من منظور اقتصادي ، يجب أن تكون معظم الدول النامية مهتمة بالمواد. يمكن أن تعزز الاقتصادات المحلية وتقليل الاعتماد على الأسواق الدولية.
مقتطفات الألياف
غير أن الفوائد الاجتماعية والاقتصادية والمادية الكبيرة للخيزران وتوافره على نطاق واسع لا تنعكس في الطلب على هذه المواد. على الرغم من قوته ، فإن الخيزران لديه عدد من نقاط الضعف كمواد بناء. إن امتصاص الماء ، وتورم وتقلص السلوك ، ومحدودية المتانة ، والتعرض للهجمات الفطرية قد حدت من معظم تطبيقات الخيزران حتى الآن.
اليوم ، يقتصر استخدام الخيزران بشكل عام على كونه مكونًا هيكليًا في المناطق التي يعكس فيها التقاليد المعمارية المحلية ؛ لم تنجح المحاولات المبكرة لاستخدامه كمادة غير معززة غير مركبة في الخرسانة.
ولكن يمكن استخراج ألياف الخيزران ودمجها مع مواد أخرى لإنشاء مركب ، وتسخير قوتها الطبيعية كجزء من مواد البناء القابلة للحياة ، كبديل عن الصلب والأخشاب. في الواقع ، هذا هو بالضبط ما الباحثين في ETH سنغافورة مختبر مدن المستقبل تعمل على.
هناك ما يقرب من أنواع 1,400 المعروفة من الخيزران ، والتي تأتي في جميع أنواع الأشكال والأحجام ونقاط القوة. باستخدام تقنيات جديدة ، ندرس أنواع الخيزران الأكثر ملاءمة للاستخدام في البناء وكيف يمكننا التغلب على بعض أوجه القصور من خلال الجمع بين مادة الخيزران والمواد اللاصقة.
مادة الخيزران المركبة يمكن إنتاجها بأي من الأشكال والأشكال المألوفة التي يتم فيها إنتاج الصلب والخشب. مثلهم ، يمكن استخدام المواد لبناء هياكل الجدار للمنازل أو أي المباني الأخرى. والأكثر إثارة للاهتمام ، أنه يمكن استخدامه لتطبيقات محددة تستفيد بشكل أفضل من قوة الشد للمادة ، مثل أنظمة التعزيز في الخرسانة أو الحزم للأسقف وهياكل السقف.
رخيصة وسهلة
اليوم ، يكلف الخيزران أقل من الربع ، بالوزن ، كتعزيز للصلب. ولأن الفولاذ 15 أكثر كثافة من الخيزران الطبيعي ، فإن الأرقام من حيث الحجم أكثر تطرفًا. في جنوب شرق آسيا وحدها ، يوجد بالفعل ما يكفي من الخيزران المزروع لتلبية الطلب المكافئ على الصلب الإنشائي 25 مرات.
ينمو الخيزران إلى حد كبير في البلدان النامية التي ، مع هذه التكنولوجيا الجديدة ، يمكن أن تطور سلاسل قيمة كبيرة. يمكن أن يشكل المزارعون ومراكز التجميع والموزعين ، وأخيراً منشآت الإنتاج قوة اقتصادية قوية - طالما أن الخيزران لا يتم تصديره ببساطة كمواد خام.
يجب على البلدان النامية تطوير المعرفة والدراية الصناعية والحفاظ عليها من أجل تعزيز قدراتها الاقتصادية. إن إنتاج مواد بناء عالية القوة يمكن أن ينشئ روابط ريفية وحضرية قوية جديدة ويخلق مصدراً بديلاً للدخل للمزارعين. التوسع في الزراعة من شأنه أن يساعد المزارعين بطرق أخرى أيضًا ؛ بسبب نموها السريع ، يمكن للخيزران تأمين التربة المفتوحة وحمايتها من التآكل. كونه عشبًا ، يحافظ الخيزران أيضًا على ارتفاع منسوب المياه وبالتالي يحسن إنتاجية الحقول المجاورة المزروعة بمحاصيل غذائية.
يمكن أن يلعب الخيزران دورًا مهمًا ، ليس فقط كمورد بناء تقليدي ولكن أيضًا كمكون رئيسي للمنتج الصناعي ، مما يتيح إنشاء صناعة "خالية من التدخين" في الدول النامية.
حصل ديرك هيبل على منحة SMART Innovation ومنحة Sawiris الدراسية. ساعد REHAU في الأجزاء الكيميائية من بحثه.
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة
قراءة المقال الأصلي.
نبذة عن الكاتب
يشغل Dirk Hebel حاليًا منصب أستاذ مساعد في الهندسة المعمارية والتشييد في مختبر مدن المستقبل في سنغافورة. وقبل ذلك ، كان المدير العلمي المؤسس للمعهد الإثيوبي للعمارة وبناء المباني وتطوير المدينة في أديس أبابا ، إثيوبيا. بين 2002 و 2009 قام بالتدريس في قسم الهندسة المعمارية ، ETHZ كمنسق لبرنامج التصميم المعماري للعام الأول ومدير برنامج "ماجستير الدراسات المتقدمة" في التصميم الحضري مع الأستاذ الدكتور Marc Angélil.
