The material that could change the world... for a third time

المترجم: Nawfal Aljabali المدقّق: omar idmassaoud

Thousands of years ago, the Romans invented a material

قبل آلاف السنين اخترع الرومان مادةً

that allowed them to build much of their sprawling civilization.

مكّنتهم من بناء حضارتهم مترامية الأطراف.

Pliny the Elder praised an imposing sea wall made from the stuff

امتدح بليني الأكبر جداراً بحرياً مهيباً مصنوعاً من هذه المادة

as “impregnable to the waves and every day stronger.”

باعتباره “منيعاً أمام الأمواج ويزداد قوة كل يوم“.

He was right: much of this construction still stands,

هو محق؛ فما زالت الكثير من هذه المنشآت قائمة

having survived millennia of battering by environmental forces

بعد أن نجت من ضربات القوى البيئية منذ آلاف السنين

that would topple modern buildings.

والتي من شأنها أن تدمر البنايات الحديثة.

Today, our roads, sidewalks, bridges, and skyscrapers

اليوم طرقنا وأرصفتنا وناطحات السحاب

are made of a similar, though less durable, material called concrete.

مصنوعة من مادة مماثلة -وإن كانت أقل متانة- تُسمّى الخرسانة.

There’s three tons of it for every person on Earth.

هناك ثلاثة أطنان منها لكل شخص على وجه الأرض.

And over the next 40 years, we’ll use enough of it

وعلى مدار الأربعين عامًا القادمة سنستخدم ما يكفي منها

to build the equivalent of New York City every single month.

لبناء ما يعادل مدينة نيويورك كل شهر.

Concrete has shaped our skylines,

شكلت الخرسانة ناطحات السحاب لدينا،

but that's not the only way it's changed our world.

لكنها ليست الطريقة الوحيدة التي غيرت عالمنا.

It’s also played a surprisingly large role in rising global temperatures

لقد لعبت أيضاً دوراً كبيراً بشكل مدهش في ارتفاع درجات الحرارة العالمية

over the last century,

خلال القرن الماضي،

a trend that has already changed the world,

وهو منحدر غيّر العالم بالفعل،

and threatens to even more drastically in the coming decades.

ويهدّد بأن تصبح متجذرةً أكثر في العقود القادمة.

To be fair to concrete, basically everything humanity does

لكي نكون منصفين مع الخرسانة، فإن كل شيء تقوم به البشرية

contributes to the greenhouse gas emissions that cause global warming.

يساهم في انبعاثات الغاز التي تسبب الاحتباس الحراري.

Most of those emissions come from industrial processes

تأتي معظم هذه الانبعاثات من العمليات الصناعية

we often aren’t aware of, but touch every aspect of our lives.

التي لا ندركها غالباً، لكنها تلامس كل مناحي حياتنا.

Look around your home.

انظر حول بيتك.

Refrigeration— along with other heating and cooling—

التبريد جنباً إلى جنب مع عمليات التدفئة والتكييف؛

makes up about 6% of total emissions.

تشكل حوالي 6% من إجمالي الانبعاثات.

Agriculture, which produces our food, accounts for 18%.

الزراعة التي تنتج غذاءنا، تمثل 18٪.

Electricity is responsible for 27%.

الكهرباء مسؤولة عن 27%.

Walk outside, and the cars zipping past, planes overhead,

المشي في الخارج، والسيارات التي تمشي، والطائرات التي تحلق في السماء،

trains ferrying commuters to work—

والقطارات التي تنقل الركاب إلى العمل

transportation, including shipping,

النقل، بما في ذلك الشحن،

contributes 16% of greenhouse gas emissions.

تساهم بنسبة 16% من غازات الاحتباس الحراري.

Even before we use any of these things, making them produces emissions—

حتى قبل أن نستخدم أياً من هذه الأشياء فإن صناعتها تنتج انبعاثات؛

a lot of emissions.

الكثير من الانبعاثات.

Making materials—

صنع المواد

concrete, steel, plastic, glass, aluminum and everything else—

الخرسانة، الحديد، البلاستيك، الزجاج، الألمنيوم وكل شيء آخر

accounts for 31% of greenhouse gas emissions.

تمثل 31% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري.

Concrete alone is responsible for 8% of all carbon emissions worldwide.

الخرسانة وحدها مسؤولة عن 8% من كل غازات الكربون حول العالم.

And it’s much more difficult to reduce the emissions from concrete

وتزداد صعوبة تقليل الانبعاثات من الخرسانة

than from other building materials.

أكثر من المباني المبنية من المواد الأخرى.

The problem is cement, one of the four ingredients in concrete.

المشكلة هي الأسمنت، أحد المكونات الأربع للخرسانة.

It holds the other three ingredients— gravel, sand, and water— together.

فهو يمسك المكونات الثلاثة الأخرى -الحصى والرمل والماء- معاً.

Unfortunately, it's impossible to make cement without generating carbon dioxide.

لسوء الحظ، من المستحيل صنع الأسمنت دون توليد ثاني أكسيد الكربون.

The essential ingredient in cement is calcium oxide, CaO.

المكون الأساسي في الأسمنت هو أكسيد الكالسيوم CaO.

We get that calcium oxide from limestone,

نحصل على أكسيد الكالسيوم من الحجر الجيري،

which is mostly made of calcium carbonate: CaCO3.

والذي يتكون بالغالب من كربونات الكالسيوم CaCO3.

We extract CaO from CaCO3 by heating limestone.

نستخرج CaO من CaCO3 عن طريق تسخين الحجر الجيري.

What’s left is CO2— carbon dioxide.

ما يتبقى هو CO2 = ثاني أكسيد الكربون.

So for every ton of cement we produce, we release one ton of carbon dioxide.

لذلك مقابل كل طن من الأسمنت ننتجه، نطلق طناً من ثاني أكسيد الكربون.

As tricky as this problem is,

ولكن المفارقة في هذه المشكلة،

it means concrete could help us change the world a third time:

أن الخرسانة يمكن أن تساعدنا في تغيير العالم مرة ثالثة:

by eliminating greenhouse gas emissions and stabilizing our climate.

من خلال القضاء على غازات الاحتباس الحراري وتحقيق الاستقرار في مناخنا.

Right now, there’s no 100% clean concrete,

حالياً لا توجد خرسانة نظيفة بنسبة 100٪،

but there are some great ideas to help us get there.

ولكن هناك بعض الأفكار الرائعة لمساعدتنا في الوصول إلى ذلك.

Cement manufacturing also produces greenhouse gas emissions

ينتج عن تصنيع الأسمنت أيضًا انبعاثات غازات الاحتباس الحراري

by burning fossil fuels to heat the limestone.

عن طريق حرق الوقود الأحفوري لتسخين الحجر الجيري.

Heating the limestone with clean electricity or alternative fuels instead

تسخين الحجر الجيري بالكهرباء النظيفة أو بالوقود البديل بدلاً من ذلك

would eliminate those emissions.

قد يقضي على هذه الانبعاثات.

For the carbon dioxide from the limestone itself,

بالنسبة لثاني أكسيد الكربون من الحجر الجيري نفسه،

our best bet is carbon capture:

فإن أفضل رهان لدينا هو احتجاز الكربون:

specifically, capturing the carbon right where it’s produced,

خاصة التقاط الكربون في مكان إنتاجه،

before it enters the atmosphere.

قبل وصوله الغلاف الجوي.

Devices that do this already exist,

الأجهزة التي تقوم بذلك موجودة بالفعل،

but they aren’t widely used because there’s no economic incentive.

لكنها لا تُستخدم على نطاق واسع لعدم وجود حافز اقتصادي.

Transporting and then storing the captured carbon can be expensive.

قد يكون نقل الكربون الملتقط ثم تخزينه مكلفًا.

To solve these problems,

لحل هذه المشاكل،

one company has found a way to store captured CO2 permanently

وجدت إحدى الشركات طريقة لتخزين ثاني أكسيد الكربون الذي تم التقاطه بشكل دائم

in the concrete itself.

في الخرسانة نفسها.

Other innovators are tinkering with the fundamental chemistry of concrete.

مبتكرون آخرون يتلاعبون بالكيمياء الأساسية للخرسانة.

Some are investigating ways to reduce emissions

يبحث البعض في طرق لتقليل الانبعاثات

by decreasing the cement in concrete.

بتقليل الأسمنت في الخرسانة.

Still others have been working to uncover and replicate

لا يزال آخرون يعملون على كشف وتكرار

the secrets of Roman concrete.

أسرار الخرسانة الرومانية.

They found that Pliny’s remark is literally true.

لقد وجدوا أن ملاحظة بليني صحيحة حرفياً.

The Romans used volcanic ash in their cement.

استخدم الرومان الرماد البركاني في الأسمنت.

When the ash interacted with seawater, the seawater strengthened it—

عندما تفاعل الرماد مع مياه البحر التي عزّزته

making their concrete stronger and more long-lasting than any we use today.

مما جعل الخرسانة أقوى وأكثر دواماً من أي نوع نستخدمه اليوم.

By adding these findings to an arsenal of modern innovations,

بإضافة هذه النتائج إلى ترسانة من الابتكارات الحديثة،

hopefully we can replicate their success—

نأمل أن نتمكن من تكرار نجاحهم:

both by making long lasting structures,

وذلك من خلال صنع منشآت طويلة الأمد،

and ensuring our descendants can admire them thousands of years from now.

وضمان إعجاب أحفادنا بها بعد آلاف السنين من الآن.