منتجات السحب بالكربون الليفي تهبط تدريجيًّا من مكانتها المرموقة وتبدأ بهدوء في منافسة أكثر المجالات صعوبةً في الهندسة المدنية.

بصراحة، كان مصطلح «السحب بالأنابيب من ألياف الكربون» يُعتبر في صناعتنا سابقًا مصطلحًا «راقيًا». فمنذ سنوات، عندما كان الناس يذكرون عناصر السحب بالأنابيب، فإن أول ما يخطر على بالهم كانت الأشياء الشائعة مثل إطارات الأبواب والنوافذ المصنوعة من الألياف الزجاجية، وحوامل الكابلات، ولوحات المشي المعدنية. المنتجات أما ألياف الكربون؟ فكانت تلك المادة باهظة الثمن جدًّا؛ لم نستطع تحمل تكلفتها، ولم نكن بحاجةٍ إليها.

ولكن بعد عدة سنوات في السوق، وبخاصة خلال العامين الماضيين، لاحظتُ تحوّلًا جذريًّا في المشهد. فمنتجات السحب بالأنابيب من ألياف الكربون بدأت تنزل عن قاعدتها المرتفعة، وتتسلل بهدوء إلى أكثر المجالات تحديًا في الهندسة المدنية.

واليوم، سأشارك معكم رؤيتي كمُبيعٍ حول ما حققته تقنية السحب بالأنابيب من ألياف الكربون فعليًّا.

أولًا: من «الصلب» إلى «الكربون»: معركة شرسة لتحقيق خفة الوزن
وما الذي يخشاه المبيعون أكثر من العملاء؟ ليس السعر، بل السؤال: «لماذا عليَّ أن أستخدم منتجكم؟»

صناعة الهندسة المدنية محافظةٌ للغاية. فإذا طلبتَ من مُصمِّمٍ أن يُستبدل الخرسانة المسلحة بمواد مركبة داكنة، فإن ردة فعله الأولى ستكون بالتأكيد الهزّ برأسه. ومع ذلك، فقد أصبحت نقطة الألم الرئيسية هذه في العامين الماضيين أمراً لا يمكن إنكاره: فالصلب ثقيلٌ جداً ومعرّضٌ للصدأ.

وخاصةً في الأماكن مثل الجسور العابرة للمحيطات، والمطارات الساحلية، والمرافق الكيميائية، حيث تواجه الكابلات الفولاذية التقليدية وقضبان التسليح اثنين من العيوب القاتلة: أولاً، وزنها الزائد يحدّ من أداء الباعات الطويلة؛ وثانياً، تؤدي مشكلة التآكل إلى تكاليف صيانة باهظة لا نهاية لها.

إن ظهور قضبان التسليح المُنتَجة بتقنية السحب (Pultrusion) من ألياف الكربون يعالج هذه المشكلة بدقة.

فخُذ جسر تشينغداو هايكيو على نهر فنغهي، الذي أثار ضجةً كبيرةً العام الماضي مثالاً. فقد كان أول جسرٍ في الصين يستخدم قضبان تعليق من ألياف الكربون ذات الحزمة الكبيرة (Large-tow). واستُخدمت في هذا الجسر قضبان تعليق مصنوعة من قضبان تسليح من ألياف الكربون ذات الحزمة الكبيرة (48K) المنتَجة بتقنية السحب (Pultrusion).

عندما أقدّمه للعملاء، فإن أبرز نقطتين أفتخر بهما هما: الأولى، أنه خفيف الوزن. فقضبان التعليق المصنوعة من ألياف الكربون تزن خُمس وزن الكابلات الفولاذية التقليدية أو حتى أقل من ذلك. والثانية، أنها لا تصدأ. وهذه ميزة بالغة الأهمية، لا سيما في المناطق الساحلية. ففي تشينغداو، تتسبب نسمات البحر في حدوث تآكل شديد بسبب رذاذ الملح، ما يعني أن الكابلات الفولاذية العادية تحتاج إلى الاستبدال بعد عقدٍ من الزمن تقريبًا. أما ألياف الكربون فهي في جوهرها محصنة ضد هذا النوع من التآكل.

هذا ليس مجرد بناء جسر؛ بل هو شراء «سياسة تأمين مدى الحياة» له.

ثانيًا: «المشاريع النجمية» في قطاع الإنشاءات: من شنغهاي إلى شيامن

إذا كان جسر فنغهي قد وضع سابقةً، فإن المشاريع التالية كانت الاختبار الحقيقي.

التقيتُ بعددٍ من الأصدقاء من مكتب الصين للبناء الهندسي الثامن في معرضٍ ما، وتحدثنا عن مشروعهم لمجمع ميدا العالمي للابتكار في شنغهاي. وقد استُخدم في ذلك المشروع تقوية من ألياف الكربون ذات الحزمة الكبيرة، بقطر ١٢ مم، كأعمدة تعليق ثقيلة مباشرةً. هل تعرف ماذا حدث؟ مقارنةً بأعمدة التعليق الفولاذية التقليدية، انخفض استهلاك الفولاذ بنسبة ٦٠٪، وانخفض الوزن إلى النصف.

وقد أثارت هذه الأرقام إعجاب العميل فورًا. فالمباني الحديثة تسعى بشكل متزايد إلى تحقيق «باعات واسعة جدًّا» و«وضع رمزي بارز»، لكن المواد التقليدية ثقيلةٌ جدًّا، ما يحدّ من خيال المصمِّمين. أما قضبان السحب المصنوعة من ألياف الكربون فهي المادة التي توفِّر هذا «الدعم».

ثم هناك مطار شيانغآن في شيامن. وكان موقع المشروع يقع على جزيرة، حيث كانت البيئة التآكلية لا تُتصوَّر. وقد قدَّم الفريق الهندسي العروض التوضيحية للمشروع التطبيق من قضبان التوصيل المصنوعة من ألياف الكربون هناك، والتي يتجاوز قطرها ٢٠ ملليمترًا وقوتها القصوى المقاسة تجاوزت ٦٥٠ كيلو نيوتن. وفي قطاعنا الصناعي، يُشار إلى هذا النوع من المنتجات بـ"الاستبدال عالي القوة"، حيث يتم استبدال قضبان التوصيل الفولاذية عالية القوة الأصلية مباشرةً بقضبان مصنوعة من ألياف الكربون.

تخيلوا، في المستقبل، عند أخذ رحلة جوية، فإن المباني الضخمة للمبنى الرئيسي للمطار التي تعلو رؤوسنا ستكون مدعومة منتجاتنا المصنوعة من ألياف الكربون؛ وسيكون الشعور بالتأكيد مختلفًا.

ثالثًا: اختراق في إنتاج الخيوط الكبيرة الحجم: جعل "المواد الفاخرة" أكثر توفرًا وسهولة في الاستخدام

وبعد أن ذكرنا كل هذا، قد يتساءل بعض الزملاء: "المنتج ممتازٌ بالفعل، لكن سعره مرتفعٌ بشكلٍ صادمٍ، فكيف يمكننا الترويج له؟"

هذا هو المكان الذي تظهر فيه مساهمة ألياف الكربون ذات الحزمة الكبيرة. ففي السابق، كانت ألياف الكربون باهظة الثمن بشكل رئيسي لأنها استخدمت حزمًا صغيرة بسعة ١٢ كيلو (حيث يشير الرمز «كيلو» إلى ١٠٠٠ خيط فردي في حزمة الألياف) و٢٤ كيلو، ما حقَّق أداءً قصوياً، لكنه سبَّب ارتفاعاً شديداً في السعر. أما الآن، فقد تمكَّنت شركات صينية كبرى مثل شركة شانغهاي للبتروكيماويات وشركة سينوبك شينيينغ من إتقان استخدام الحزم الكبيرة بسعة ٤٨ كيلو.

ما أكبر ميزة تتميَّز بها الحزم الكبيرة؟ انخفاض التكلفة. وعلى الرغم من أن زيادة سماكة الحزم الفردية تجعل امتزاج الراتنج أكثر صعوبة، فإن الشركات المصنِّعة المحلية تغلَّبت على هذه التحديات من خلال تحسين عملية السحب المستمر (Pultrusion).

انخفاض التكاليف يفتح الباب أمام تطبيقات أوسع. فالمواد التي كانت تُستخدم سابقاً فقط في قطاع الفضاء الجوي وسباقات الفورمولا ١ يمكن الآن تركيبها في المباني، وتضمينها داخل الخرسانة، بل وحتى تصنيع كابلات أطول منها.

وبالحديث عن الكابلات الطويلة، فقد تم تحقيق إنجازٍ بارزٍ العام الماضي. حيث أنتجت شركة شنغهاي للبتروكيماويات كابلات تقوية من ألياف الكربون بطول ١٠٠ متر، استُخدمت في ساحة التجميع ذات الهيكل الغشائي المدعوم هوائيًّا في مشروع طريق سريع. وكان طول ذلك الكابل ٩٢ مترًا، لكن وزنه بلغ ٦٥ كيلوجرامًا فقط، أي أخفَّ بنسبة ٨٠٪ مقارنةً بالكابلات الفولاذية. كما أن تركيبه لم يتطلَّب رافعةً كبيرةً؛ بل اكتفى عددٌ قليلٌ من العمال بذلك. وهذا أمرٌ كان يُعدُّ غير ممكنٍ سابقًا.

رابعًا: عرض التكلفة على العملاء: لا تنظر فقط إلى "المظهر"، بل إلى "المحتوى"

وبصفتي مندوب مبيعات، فإن سلاحي الأقوى دائمًا هو عرض التكلفة على العملاء.

«سيد وانغ، لا تستهين بقوة أعمدتي المصنوعة من ألياف الكربون، والتي تبلغ تكلفتها مئات الآلاف لكل طن، في حين أن كابلاتك الفولاذية لا تكلّف سوى بضعة آلاف فقط. فكر في الحسابات: باستخدام أعمدتي، يمكنك التوفير في جميع تكاليف مقاومة التآكل والصيانة اللاحقة؛ ويمكنك تحقيق فواصل أكبر باستخدام أعمدة أرق، مما يوفّر الفولاذ والمساحة على حدٍّ سواء؛ وموقع إنشائك يقع في قمة جبل، واستخدام أعمدتي سيوفّر عليك جزءًا كبيرًا من تكاليف النقل والرفع...»

هذه هي المنطق الأساسي لمنتجات الألياف الكربونية المُستخرجة بالبثق: التكلفة الإجمالية خلال دورة الحياة الكاملة.

في الوقت الراهن، تروّج الدولة بقوة لمفهوم «الكربون المزدوج» (ثاني أكسيد الكربون، وألياف الكربون، واحتجاز الكربون)، وتدعم جهود توفير الطاقة والحد من الانبعاثات. وتشكّل الملامح المصنوعة من ألياف الكربون والمُستخرجة بالبثق مادة خضراء بطبيعتها؛ فهي تقلّل من وزن الهياكل، ما يعني استخدام كميات أقل من المواد ذات الاستهلاك العالي للطاقة مثل الإسمنت والفولاذ أثناء مرحلة الإنشاء.

لدي تقرير بعنوان "تحليل اتجاهات صناعة الملامح المُسحوبة من ألياف الكربون عالميًا"، والذي يتوقع أن تصل نسبة الإنتاج المحلي في الصين إلى ٩٠٪ بحلول عام ٢٠٢٦. ما الدلالة وراء هذا؟ إنها نداءٌ واضحٌ للاستبدال المحلي، ونقطة تحولٍ حاسمةٍ تؤدي إلى خفض الأسعار ونموٍ متسارعٍ في مجالات التطبيق.

من نهر وينغ في تشينغداو إلى مدن الابتكار في شنغهاي، ثم إلى مطار شيانغآن في شيامن، تُحدث المنتجات المُسحوبة من ألياف الكربون تأثيرًا كبيرًا في مجال الهندسة المدنية. ففي السابق، كنا نبيع «المواد»؛ أما اليوم، فإننا نبيع «الحلول» — حلولًا لتمديد عمر الجسور، وحلولًا لتقليل وزن المباني، والأهم من ذلك، حلولًا ماليةً تهدف إلى خفض التكاليف الإجمالية لعملائنا.

بصفتي مُبيعًا للمواد المركبة، أشعر بالامتنان لكوني أعيش في هذه الحقبة التحويلية. وعندما أشاهد تلك التعزيزات السوداء من ألياف الكربون وهي تُدمج في الخرسانة المسلحة، فإنني لا أقدِّم فقط عمودًا، بل أقدِّم أيضًا طموح القطاع ومستقبله المتمثِّل في «التغلُّب على القوة بالقوة».