تقنية جديدة تسمح ببناء جسور تدوم 100 عام – تقنيات صديقة للبيئة

ومن خلال القضاء على التآكل، تدوم البنية التحتية لفترة أطول بكثير، وتقل الحاجة إلى الإصلاحات، وتنخفض انبعاثات الكربون، ويمكن دمج تقنية الشركة بسهولة في عمليات صناعة الصلب الحالية لجعل البنية التحتية الأمريكية أكثر مرونةً وتكلفةً واستدامةً خلال القرن المقبل.

يقول ستيفن جيبيل، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة أليوم والحاصل على درجة الدكتوراه عام 2020: “في جميع أنحاء الولايات المتحدة، يدوم سطح الجسر النموذجي حوالي 30 عاماً في المتوسط، ونحن نوفر عمراً افتراضياً يصل إلى 100 عام”.

ويضيف: “هناك تراكم هائل في البنية التحتية التي تحتاج إلى استبدال، وقد تهالكت هذه البنية التحتية بسرعة أكبر مما كان متوقعاً، ويعود ذلك بشكل رئيسي إلى أن المواد التي كنا نستخدمها آنذاك لم تكن مناسبة لهذه المهمة. نحن نسعى للاستفادة من زخم إعادة بناء البنية التحتية الأمريكية، ولكن بطريقة تضمن استمراريتها.”

لتحقيق ذلك، تُضيف شركة أليوم طبقةً واقيةً رقيقةً من الفولاذ المقاوم للصدأ فوق قضبان التسليح الفولاذية التقليدية لجعلها أكثر مقاومةً للتآكل.

وقد استُخدم بالفعل حوالي 100,000 رطل من قضبان التسليح المُغطاة بالفولاذ المقاوم للصدأ من أليوم في مشاريع بناء في جميع أنحاء الولايات المتحدة، وتعتقد الشركة أن عمليتها قابلةٌ للتوسع بسرعةٍ لتضاهي مصانع الصلب.

يقول جيبيل، الذي شارك في تأسيس شركة أليوم مع سام ماك ألبين، الحاصل على درجة الدكتوراه عام 2022: “ندمج نظامنا في المصانع لتجنّب أي تغيير في طريقة عملها”. ويضيف: “نضيف كل ما نحتاجه لتحويل منتج عادي إلى منتج مطلي بالفولاذ المقاوم للصدأ، بحيث يتمكن أي مصنع من إنتاج مادة مقاومة للتآكل. هذا ما يجب أن يحدث لضمان ديمومة البنية التحتية في جميع أنحاء العالم”.

نحو جسور أفضل

وكانت إحدى المشكلات الرئيسية التي سعى المؤسسون إلى حلها في البداية هي ترسيب مواد مقاومة للتآكل دون زيادة تكاليف باهظة أو تعطيل العمليات الحالية. وتبدأ صناعة الصلب تقليدياً بوضع قطع ضخمة من الفولاذ الأولي في آلات تُسمى البكرات في درجات حرارة عالية جداً لتمديد المادة. يُشبّه جيبيل هذه العملية بصنع المعكرونة على نطاق صناعي.

قرر المؤسسون إضافة الكسوة قبل عملية الدرفلة، ورغم أن نظام أليوم مُصمم خصيصاً، إلا أن الشركة تستخدم اليوم معدات موجودة تُستخدم في تطبيقات معالجة المعادن الأخرى، مثل اللحام، لإضافة الكسوة.

يقول جيبيل: “ندخل إلى المصانع ونأخذ قطعاً كبيرة من الفولاذ التي تمر بعملية تصنيع الفولاذ ولكنها ليست المنتج النهائي، ثم نرسب الفولاذ المقاوم للصدأ على السطح الخارجي للفولاذ الكربوني الرخيص، والذي عادةً ما يكون مجرد خردة مُعاد تدويرها من منتجات مثل السيارات والثلاجات”. ويضيف: “بعد ذلك، يمر الفولاذ المُعالج بعملية المصنع المعتادة لإنتاج المنتجات النهائية مثل قضبان التسليح”.

تتحول كل قطعة من الفولاذ الأولي، بطول 40 قدماً، إلى حوالي ميل من حديد التسليح بعد عملية الدرفلة، ويظل حديد التسليح المعالج حديداً عادياً بنسبة تزيد عن 95%، ولا يحتاج إلى أي معالجة أو مناولة خاصة لاحقة.

يقول جيبيل: “ما يخرج من المصنع يبدو كحديد التسليح العادي. إنه بنفس القوة، ويمكن ثنيه وقطعه وتركيبه بنفس الطرق. ولكن بدلاً من وضعه في جسر ويدوم 30 عاماً في المتوسط، سيدوم 100 عام أو أكثر”.

تُجري شركة أليوم أيضاً تجارب على مواد تكسية ومواد مُركّبة أخرى. ويتوقع جيبيل أن تُستخدم تقنية أليوم في المستقبل في مجالات تتجاوز قضبان التسليح، مثل قضبان القطارات، والعوارض الفولاذية، والأنابيب. لكنه يُؤكد أن تركيز الشركة على قضبان التسليح سيُبقيها نشطة في المستقبل المنظور.