أهمية تشجيع استخدام مونومرات الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات
(1) توفير الطاقة والموارد
تشهد الصين حاليًا فترة نمو وتطور سريعين، ويُعدّ النقص النسبي في موارد الطاقة عائقًا رئيسيًا أمام هذا التطور. فمن جهة، تتميز مونومرات الملدنات الفائقة متعددة الكربوكسيلات بتوافقها الجيد مع المواد المضافة، مما يُعزز استخدام المنتجات الثانوية الصناعية. ومن جهة أخرى، بفضل قدرتها العالية على خفض استهلاك الماء، تُساهم هذه المونومرات في توفير كميات كبيرة من الإسمنت. وهذا يعني أن المشروع الواحد يُمكنه توفير آلاف الأطنان من الإسمنت، وتخفيف النقص الحالي في الموارد والطاقة، والمساهمة بشكل فعّال في الحد من التلوث البيئي الناتج عن حرق الكلنكر، وهو ما يتماشى مع توجه تطوير مواد البناء الخضراء.
(2) انخفاض الحمل البيئي يشجع على تطوير مواد البناء الخضراء
الفورمالديهايد مادة شديدة السمية، ويحتل المرتبة الثانية في قائمة المواد الكيميائية السامة ذات الأولوية في الصين. وقد صنفته منظمة الصحة العالمية كمادة مسرطنة ومشوهة للأجنة، ومصدر معروف للحساسية، وأحد المواد المسببة للطفرات القوية المحتملة. وأظهرت الأبحاث أن للفورمالديهايد تأثيرات مسرطنة ومحفزة للسرطان. ويتجلى تأثير الفورمالديهايد على صحة الإنسان بشكل رئيسي في اضطرابات حاسة الشم، والتهيج، والحساسية، واضطرابات الرئة، واضطرابات الكبد، واضطرابات الجهاز المناعي.
عامل اختزال الماء القائم على النفثالين هو مكثف الفورمالديهايد لحمض النفثالين سلفونيك. يُسلفن النفثالين الصناعي بحمض الكبريتيك المركز، ثم يتفاعل مقدار معين من الفورمالديهايد مع حمض النفثالين سلفونيك لتكوين مكثف الفورمالديهايد. في النهاية، يُعادَل هذا المكثف باستخدام قلوي للحصول على خليط من ملح الصوديوم وكبريتات الصوديوم لمكثف الفورمالديهايد المُسلفن بالنفثالين، والذي يُسمى عامل اختزال الماء القائم على النفثالين. تنقسم عملية التخليق إلى أربع خطوات تفاعل، وهي: تفاعل السلفنة، وتفاعل التحلل المائي، وتفاعل التكثيف، وتفاعل التعادل. يتطلب تفاعل التكثيف كمية كبيرة من الفورمالديهايد، مما يُسبب تلوثًا بيئيًا. إذا لم تُضبط عملية التخليق بشكل صحيح أثناء الإنتاج، فمن السهل أن يتلوث المنتج بكمية كبيرة من الفورمالديهايد الحر، مما يُسبب تلوثًا ثانويًا للبيئة أثناء النقل والاستخدام.
بهدف تعزيز السيطرة على تلوث البيئة الداخلية وتحسين جودة الهواء الداخلي في مشاريع البناء المدني، اقترحت وزارة البناء والجهات المعنية تشديد الرقابة على تلوث الفورمالديهايد في إضافات الخرسانة. واقترحت الوزارة التحكم في تلوث الأمونيا في إضافات الخرسانة بالتزامن مع التحكم في تلوث الفورمالديهايد، ما يساهم في تجنب ارتفاع مستويات الفورمالديهايد في هواء المنازل غير المبنية. ويتم تصنيع الملدّن الفائق متعدد الكربوكسيلات باستخدام بلمرة الجذور الحرة في المحلول المائي، وتتميز هذه العملية بخلوها التام من الفورمالديهايد والانبعاثات الضارة الأخرى، دون أي مياه صرف أو انبعاثات غازات عادمة، وهو ما يتماشى مع توجهات تطوير مواد البناء الخضراء.
في الوقت نفسه، يُعدّ استخدام الملدّنات الفائقة من البولي كربوكسيلات مفيدًا في التخفيف من تأثير ثاني أكسيد الكربون على الاحتباس الحراري. ففي عام 2008، بلغ إنتاج الصين من الإسمنت 1.39 مليار طن، بينما بلغت انبعاثاتها من ثاني أكسيد الكربون 6.2 مليار طن، متجاوزةً بذلك الولايات المتحدة ومحتلةً المرتبة الأولى عالميًا. وبفضل قدرتها العالية على خفض الماء، تستطيع مُخفّضات الماء من البولي كربوكسيلات تقليل كمية الإسمنت بنسبة 10-15%، وخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 100-200 مليون طن.
