المواد المركبة المستدامة: استخدام الألياف الطبيعية بدلاً من الصناعية
المهندسة نورهان ثامر عاصي

أهداف التنمية المستدامة ذات الصلة:
الهدف 12 – الاستهلاك والإنتاج المسؤولان: تعزيز استخدام مواد صديقة للبيئة وتقليل النفايات الصناعية.
الهدف 9 – الصناعة والابتكار: تطوير مواد جديدة وتقنيات تصنيع أكثر استدامة.
الهدف 13 – العمل المناخي: تقليل البصمة الكربونية المرتبطة بعمليات الإنتاج.
الهدف 15 – الحياة على الأرض: حماية الموارد الطبيعية من الاستنزاف والتلوث.

في ظل تصاعد الوعي العالمي بأهمية الاستدامة والحاجة إلى تقليل الاعتماد على المواد البتروكيميائية الصناعية، ظهرت المواد المركبة المستدامة كحل واعد يدمج بين الأداء العالي والاهتمام البيئي. ويبرز في هذا المجال الاتجاه نحو استخدام الألياف الطبيعية بدلاً من الألياف الصناعية كعنصر مقوٍ في المواد المركبة.

1. ما هي المواد المركبة؟
المواد المركبة هي خليط من مادتين أو أكثر، تجمع بين خواص مختلفة لتعطي مادة نهائية ذات خصائص محسنة. في أغلب الأحيان، تُستخدم الألياف كمعززات في مصفوفة من البلاستيك أو الراتنجات، لتعزيز المتانة والقوة والمرونة.

2. الألياف الطبيعية مقابل الألياف الصناعية
الألياف الطبيعية:
مثل ألياف الكتان، الجوت، القنب، الخيزران، وجوز الهند، وهي مستمدة من مصادر نباتية متجددة.
الألياف الصناعية:
كالألياف الزجاجية والكربونية، المصنوعة من مواد غير متجددة وتتطلب طاقة عالية في التصنيع.

3. مزايا استخدام الألياف الطبيعية
استدامة بيئية: تُزرع الألياف الطبيعية في بيئات متجددة، وعمليات معالجتها أقل تلويثًا من الصناعية.
انخفاض البصمة الكربونية: تقلل من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري مقارنة بالألياف الصناعية.
تكلفة منخفضة: في كثير من الحالات، تعتبر الألياف الطبيعية أقل تكلفة، خاصة في المناطق الزراعية.
تحلل بيولوجي: يمكن أن تتحلل الألياف الطبيعية بسهولة، مما يقلل من نفايات المواد المركبة بعد انتهاء العمر الافتراضي.

4. التحديات التقنية
المقاومة الميكانيكية: الألياف الصناعية عادةً ما تتفوق في القوة والمتانة، لذا تحتاج المواد المركبة الطبيعية إلى تحسينات تقنية.
مقاومة الرطوبة: الألياف الطبيعية تمتص الرطوبة، مما قد يؤثر على أداء المادة المركبة.
التوافق مع الراتنج: يتطلب تحسين الترابط بين الألياف الطبيعية والمصفوفة البلاستيكية لضمان متانة المادة.

5. التطبيقات العملية
تُستخدم المواد المركبة ذات الألياف الطبيعية في:
صناعة السيارات: لتقليل الوزن وتحسين استهلاك الوقود.
البناء والتشييد: في الألواح والعزل.
صناعة الأثاث: لإنتاج قطع خفيفة وقوية وصديقة للبيئة.
المنتجات الرياضية: مثل مضارب التنس والدراجات.

6. مستقبل المواد المركبة المستدامة
مع استمرار التطور في تقنيات المعالجة والتعديل الكيميائي للألياف الطبيعية، ستصبح المواد المركبة الصديقة للبيئة خيارًا رئيسيًا في الصناعات المختلفة، مساهمة في تقليل الأثر البيئي ودعم الاقتصاد الدائري.

الخلاصة:
استخدام الألياف الطبيعية في تصنيع المواد المركبة يمثل خطوة مهمة نحو صناعة أكثر استدامة ووعيًا بيئيًا. رغم التحديات التقنية، فإن المزايا البيئية والاقتصادية تجعل هذا الاتجاه مستقبلًا واعدًا يستحق الاستثمار والبحث المستمر، بما يحقق توازنًا بين الأداء وحماية كوكبنا.



جامعة المستقبل الجامعة الاهلية الاولى في العراق