เทคนิคใหม่ผสมเศษขี้เลื่อยในคอนกรีตทำให้แข็งแรงขึ้นและกันซึมได้ดีขึ้น

ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์พบเทคนิคใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมยกระดับความแข็งแรงและการกันซึมของโครงสร้างอาคารให้ดีขึ้นกว่าเดิม เทคนิคใหม่นี้ใช้ถ่านชีวภาพที่ทำจากขี้เลื่อยผสมลงไปในคอนกรีตและมอร์ตาร์สามารถช่วยทำให้คอนกรีตและมอร์ต้ามีกำลังอัดที่สูงขึ้น มีคุณสมบัติด้านกันซึมเพิ่มขึ้นอย่างมาก รวมทั้งเป็นการกักเก็บคาร์บอนเอาไว้ไม่ให้ถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศอีกด้วย

เศษไม้จากโรงงานทำเฟอร์นิเจอร์เป็นขยะที่เกิดขึ้นจำนวนมหาศาลในสิงคโปร์ เฉพาะปี 2016 ปีเดียวก็มีมากถึง 530,000 ตัน และส่วนใหญ่ของขยะเศษไม้พวกนี้อยู่ในรูปของขี้เลื่อย แทนที่จะนำไปเผาหรือกำจัดด้วยการกลบฝัง เศษไม้สามารถนำไปรีไซเคิลเป็นถ่านชีวภาพ (Biochar) ซึ่งเป็นวัสดุพรุน มีคาร์บอนสูง มีคุณสมบัติดูดซึมและกักเก็บน้ำได้ดี

ด้วยคุณสมบัติที่สามารถดูดซึมและกักเก็บน้ำได้ดี ถ่านชีวภาพส่วนใหญ่จึงถูกใช้ในงานเกษตรกรรมเพื่อปรับปรุงคุณภาพของดิน ทีมวิจัยที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์นำโดยรองศาสตราจารย์ Kua Harn Wei และทีมงานได้เพิ่มช่องทางในการใช้งานถ่านชีวภาพด้วยการนำถ่านชีวภาพที่ผลิตจากขี้เลื่อยไปใช้ในการปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและคุณสมบัติด้านการกันซึมของคอนกรีตและมอร์ตาร์

ด้วยการผสมผงถ่านชีวภาพลงไปในคอนกรีตหรือมอร์ตาร์จำนวนเล็กน้อย ผงถ่านชีวภาพจะเข้าไปปรับเปลี่ยนส่วนผสมและช่วยเพิ่มการบ่มตัวและแข็งตัวของส่วนผสมได้

ในการทดลองนักวิจัยพบว่าการผสมผงถ่านชีวภาพในสัดส่วนที่พอเหมาะช่วยทำให้กำลังอัดในระยะต้นของคอนกรีตหรือมอร์ตาร์สูงขึ้น 20% และความสามารถในการกันซึมเพิ่มขึ้น 50% สามารถทำการถอดแบบได้เร็วขึ้นซึ่งช่วยประหยัดทั้งเวลาและต้นทุนในงานก่อสร้าง

นอกจากนี้ตัวถ่านชีวภาพเองยังช่วยกักเก็บคาร์บอนเอาไว้ในโครงสร้างของมัน แทนที่จะถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศหากมันอยู่ในรูปของเศษไม้หรือชีวมวลตามเดิม ชีวมวลส่วนใหญ่จะย่อยสลายไปภายใน 10 – 20 ปี และจะปล่อยคาร์บอนออกสู่บรรยากาศ แต่ถ่านชีวภาพเป็นวัสดุที่มีความเสถียรอย่างเหลือเชื่อ มันสามารถกักเก็บคาร์บอนเอาไว้ได้นานหลายพันปี

ดังนั้นการใช้เทคโนโลยีถ่านชีวภาพกับคอนกรีตในงานก่อสร้างจึงเป็นนวัตกรรมใหม่ในการเก็บคาร์บอนไว้ในโครงสร้างของอาคาร และเป็นการส่งเสริมการรีไซเคิลเศษไม้และยังทำให้โครงสร้างอาคารแข็งแรงขึ้นอีกด้วย

“นี่เป็นกลยุทธ์ที่เรียบง่ายและราคาไม่แพงในการส่งเสริมโครงสร้างอาคารของเรา โดยเฉพาะในสิงคโปร์ซึ่งมีปัญหาน้ำซึมจากฝนและท่อน้ำมากจนเป็นเรื่องปกติ ขณะเดียวกันก็สามารถนำเศษไม้จำนวนมากไปใช้ประโยชน์ได้เป็นอย่างดี” Kua กล่าว “เศษไม้เกือบ 50 กิโลกรัมสามารถนำไปใช้ในทุกๆตันของคอนกรีตที่ผลิตขึ้น เราใช้คอนกรีตราว 0.5 คิวสำหรับทุกตารางเมตรของพื้นที่สร้างในสิงคโปร์ นั่นหมายถึงเศษไม้ราว 6 ตันสามารถนำไปรีไซเคิลในการสร้างบ้านพักมาตรฐานสี่ห้องนอนพื้นที่ 100 ตารางเมตรจำนวนหนึ่งชุด”

biochar-concrete-2

ขณะนี้ทีมงานของมหาวิทยาลัยแห่งชาติสิงคโปร์กำลังเจรจากับบริษัทท้องถิ่นในการนำเอาเทคโนโลยีนี้ไปใช้งานเชิงพาณิชย์ และกำลังใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้ในการพัฒนาส่วนประกอบคอนกรีตคุณภาพสูงสำหรับการใช้งานในหลากหลายรูปแบบ

 

ข้อมูลและภาพจาก nus.edu.sg, newatlas


Leave a Reply

Your email address will not be published.