كيف يدعم البناء بالروبوت البيئة ويحافظ على مناخ الأرض؟

هل يمكن أن تكون هناك علاقة بين الهندسة الميكانيكية والعمارة؟.. قد تبدو العلاقة بينهما بعيدة.

لكن مشروع تعاون مشترك بينهما في الجامعة الأمريكية بالقاهرة، أوجد هذه العلاقة، لخدمة هدف البناء المستدام صديق البيئة.

• أحدث تقنيات "تدوير".. معالجة مخلفات الهدم والبناء بإنترنت الأشياء

جاءت البداية من قسم الهندسة الميكانيكية، والذي امتلك في 2020 معمل لتصنيع المعادن عن طريق الإضافة، باستخدام نظام مكون من ثلاث "روبوتات" متكاملة، يتم من خلاله تصنيع المعادن، ثم جاء التعاون المشترك مع قسم العمارة، بتشكيل هياكل للبناء يتم تصنيعها بنفس الآلية الروبوتية.

وتشرح هنادي سالم، رئيسة قسم الهندسة الميكانيكية بالجامعة الأمريكية بالقاهرة، ومديرة معمل تصنيع المعادن عن طريق الإضافة، ما يقوم به المعمل قائلة لـ "العين الإخبارية":" المعتاد في تصنيع المعادن مثل التروس أو أي قطعة غيار للماكينات، أن يتم تشكيلها في ورش متخصصة تستهلك طاقة مهولة وملوثة للبيئة، ولكن التشكيل الروبوتي للمعادن القائم على عملية الترسيب الآلي غير مستهلك للطاقة، ويقترب في خفضه لانبعاثات غازات الدفيئة إلى أقرب مستوى ممكن من الصفر، مقارنة بالطرق التقليدية".

ويتم من خلال هذه الوحدة المكونة من ثلاث روبوتات بينهما تداخل، استخدام الأسلاك المعدنية القابلة للتشغيل، المزود بها الروبوت الأساسي، لتقوم هذه الأسلاك ببناء المعدن المطلوب تصنيعه، بالتعاون مع الروبوتات الأخرى، بعد أن يكون الفريق القائم على المعمل، قد قام بتزويد الروبوت بمواصفات قطعة المعدن المراد تشكيلها.

وبينما استطاع قسم الهندسة الميكانيكية بالجامعة الأمريكية تحقيق نجاح كبير خلال ثلاث سنوات من العمل في معمل تصنيع المعادن، وهو الأول من نوعه في مصر والشرق الأوسط، جاء التعاون المشترك مع قسم العمارة، فالروبوتات القادرة على القيام بالترسيب الآلي للأسلاك المعدنية لبناء أي معدن، يمكنها أن تقوم بعملية الترسيب باستخدام أي مواد، لبناء الهياكل التي يتم تزويد الروبوت بالتصميم الخاص بها.

ومن خلال الجمع بين الطين والمعادن، تمكن الفريق البحثي المشترك من قسم الهندسة الميكانيكية والعمارة من إنتاج مواد بناء مثل الطوب وهياكل لواجهات المباني، بأقل قدر من النفايات، وبمعدلات إنتاج عالية وتكلفة منخفضة.

وتقول سالم لـ"العين الإخبارية" إن:" الجمع بين كل من الطين والمعادن عن طريق الإضافة باستخدام الروبوت في هندسة البناء يقلل من انبعاثات الكربون، لأنه يستهلك طاقة منخفضة للغاية، مما يجعلها تقنية نظيفة ومناسبة للحفاظ على البيئة؛ حيث يقلل من استهلاك الطاقة بنسبة 45% وانبعاثات الكربون بنسبة 95%".

وعن طبيعة الطين المستخدم في هذا المشروع، يقول شريف عبد المحسن، رئيس قسم العمارة ومدير معمل التصنيع الروبوتي بقسم العمارة بالجامعة الأمريكية بالقاهرة لـ"العين الإخبارية" إنه "على الرغم من أن الطين كان دائماً مادة مهمة في عملية البناء، إلا أن الطين الأحمر المستخدم في معمل الجامعة يتميز بأنه أكثر قوة ومتانة، مما يجعله مثالياً للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب أداءً عالياً، وهو مادة مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة؛ حيث يتكون من الكاولين والفلسبار والكوارتز، في حين أن الطوب الطيني العادي المستخدم في البناء السائد مصنوع من تربة أو طين مقولب ومحروق".

ويوضح عبد المحسن أن استخدام تصنيع المواد عن طريق الإضافة في صناعة البناء يمكن أن يساهم في إتاحة فرص السكن والبنية التحتية لشريحة أكبر من السكان، ذلك بالإضافة إلى تأثيراته الإيجابية المختلفة، بما في ذلك تحسين الكفاءة والابتكار.

جدير بالذكر أن سالم وعبد المحسن عرضا نتائج مشروعهما في جناح الجامعة الأمريكية بالقاهرة في المنطقة الخضراء في مؤتمر المناخ (COP27) في نوفمبر/تشرين الثاني الماضي، والذي عرض نماذج أولية من التقنيات المبتكرة والمستدامة التي تعرض حلول ومساهمات الجامعة لمكافحة تغير المناخ.

aXA6IDMuMTQ5LjIzNS4xNzEg

جزيرة ام اند امز