تولید گچ مصنوعی از ضایعات؛ فرصت طلایی صنعت ساختمان ایران

به گزارش صما، محققان بلاروسی، ایرلندی و روس برای نخستین بار موفق به تولید گچ مصنوعی با استفاده از مواد زائد صنعتی شدند. این مواد شامل اسید سولفوریک باقیمانده از تولید الیاف مقاوم به حرارت، پودر سنگ آهک به عنوان محصول جانبی فرآوری سنگ و آب هستند. ترکیب و پردازش این مواد منجر به تولید گچی شده که حداقل ۹۵ درصد از خواص گچ طبیعی را داراست. این گچ علاوه بر مقاومت در برابر حرارت و آتش، خاصیت جذب رطوبت و صوت نیز دارد و فرآیند تولید آن نسبت به استخراج معادن، انرژی کمتری مصرف کرده و تخریب محیط زیست را کاهش می‌دهد.

بازیافت قالب‌های گچی در صنایع سرامیک ایران

در ایران نیز پژوهش‌هایی برای بازیافت گچ انجام شده است. در تحقیقی که در سال ۱۳۹۸ صورت گرفت، امکان بازیافت قالب‌های گچی مستعمل صنایع سرامیک (شامل چینی بهداشتی و مظروف) بررسی شد. این قالب‌ها پس از حدود ۹۰ بار استفاده در خط تولید به ضایعات تبدیل شده و معمولاً در طبیعت رها می‌شوند. در این پژوهش با بررسی پارامترهای مؤثر بر بازیافت از جمله درجه حرارت، درصد رطوبت و دانه‌بندی، بهترین شرایط بازیافت در دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد و با سایش ۱۰ دقیقه به دست آمد. گچ بازیافتی حاصل کاربردهای گسترده‌ای از جمله دیوار پیش‌ساخته، سقف ضدصدا، پودر ضد حریق درب آپارتمان‌ها و تنظیم pH زمین‌های کشاورزی دارد.

تولید چوب گچ از پسماندهای کشاورزی

در پژوهشی دیگر در سال ۱۴۰۲، محققان دانشگاه محقق اردبیلی به بررسی کاربرد پسماندهای کشاورزی (برگ‌ها، ساقه‌ها و باقیمانده‌های گیاهی) در تولید چوب گچ پرداختند. با توجه به کمبود منابع جنگلی و افزایش تقاضا برای مواد چوبی، استفاده از ضایعات کشاورزی به عنوان جایگزین مزایایی چون سبکی، خواص عایقی و کاهش آلودگی محیط زیست را به همراه دارد. هرچند این مصالح در برابر رطوبت و ضربه معایبی دارند، اما تحقیقات نشان می‌دهد با بررسی دقیق می‌توان از آن‌ها به عنوان جایگزین چوب در صنعت ساختمان استفاده کرد.

تولید آجر با ترکیب گچ و ضایعات سرامیک

در پژوهشی دیگر، از ترکیب گچ (تجاری و بازیافتی) با ضایعات سرامیک قرمز و چینی برای تولید آجرهای ساختمانی استفاده شده است. نمونه‌ها با استفاده از پرس تک‌محوری (۱۰ کیلونیوتن) قبل از زمان گیرش قالبگیری شدند و مقاومت فشاری بین ۱۲ تا ۳۵ مگاپاسکال ثبت شد. نتایج نشان داد که افزایش مواد ضایعاتی، کیفیت آجرهای تولیدی را بهبود بخشیده و نسبت آب به جرم جامد و نیروی پرس در کاهش تخلخل و افزایش خواص مکانیکی مؤثر بوده است.

وضعیت اقتصادی و آمار بازیافت در ایران

بازیافت ضایعات ساختمانی فراتر از موضوع گچ، یک صنعت جهانی با ارزش ۲۰۹.۵ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۳ است که پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ به ۳۰۸.۵ میلیارد دلار برسد. وضعیت ایران نشان می‌دهد که تولید سالانه ضایعات ساختمانی بیش از ۶۰ میلیون تن (ارزش حدود ۳ میلیارد دلار) است، در حالی که نرخ بازیافت فعلی کمتر از ۱ درصد می‌باشد. در مقابل، نرخ بازیافت در هلند به ۹۰ درصد رسیده است. به گفته دکتر مهدی روانشادنیا، استاد دانشگاه، ۹۹ درصد نخاله‌های ساختمانی کشور در لندفیل‌ها دفن می‌شوند، در حالی که در کشورهای توسعه‌یافته، بازیافت نخاله به صنعتی سودآور تبدیل شده و هزینه تولید مصالح جدید را تا ۵۰ درصد کاهش داده است.

توصیه‌ها برای سازندگان ایرانی

صنعت بازیافت گچ و ضایعات ساختمانی در ایران با نرخ بازیافت کمتر از ۱ درصد، فرصت سرمایه‌گذاری کمنظیری با بازدهی بالا است. استفاده از گچ و ضایعات بازیافتی در ترکیب با مواد دیگر می‌تواند مقاومت مکانیکی محصولات را افزایش و هزینه‌های تولید را کاهش دهد. پژوهش‌ها نشان داده‌اند که مصالح تولیدشده از ضایعات در بسیاری از موارد دارای مشخصات فیزیکی و مکانیکی مطابق با استانداردهای ملی هستند. با توجه به افزایش قیمت مصالح ساختمانی و فشار بر منابع طبیعی، استفاده از فناوری‌های بازیافت می‌تواند مزیت رقابتی پایدار برای شرکت‌های ساختمانی ایجاد کند و حرکت به سوی اقتصاد چرخشی، علاوه بر صرفه اقتصادی، به حفظ محیط زیست و کاهش تخریب منابع طبیعی کمک می‌کند.