ในอนาคตอาคารที่เราอาศัยหรือทำงานอาจไม่เพียงแค่เป็นที่พักอาศัยหรือบังแดดบังฝนอีกต่อไป เพราะล่าสุดทีมนักวิจัยจาก มหาวิทยาลัย Aarhus ประเทศเดนมาร์ก ได้พัฒนา “ซีเมนต์มีชีวิต” (Living Cement) วัสดุรุ่นใหม่ที่สามารถ เก็บไฟฟ้าได้เหมือนแบตเตอรี่ และที่สำคัญคือ ซ่อมแซมตัวเองได้ เมื่อประสิทธิภาพเริ่มลดลง
ซีเมนต์ชนิดใหม่นี้ถูกพัฒนาโดยการใส่ แบคทีเรียพิเศษที่สามารถปล่อยอิเล็กตรอนได้ ลงไปในส่วนผสมของซีเมนต์ตั้งแต่ยังไม่แข็งตัว เมื่อแบคทีเรียฝังตัวอยู่ในเนื้อซีเมนต์ มันจะสร้างโครงข่ายขนาดจิ๋ว ทำหน้าที่เหมือนระบบไฟฟ้าภายในตึก เปลี่ยนกำแพงธรรมดาให้กลายเป็น “แบตเตอรี่ชีวภาพ”
Qi Luo หัวหน้าทีมวิจัย อธิบายว่า
“เป้าหมายของเราคือการสร้างวัสดุที่ไม่เพียงแค่แข็งแรง แต่ยังสามารถเก็บพลังงานได้ และที่สำคัญคือมันสามารถฟื้นฟูตัวเองได้ เมื่อเราเติมสารอาหารให้กับแบคทีเรียเหล่านี้”
Living Cement ฟื้นตัวเองได้เหมือนสิ่งมีชีวิต
ปัญหาของแบตเตอรี่ทั่วไป เช่น ลิเธียมไอออน คือเมื่อใช้งานไปนาน ๆ ประสิทธิภาพจะเสื่อมจนต้องเปลี่ยนใหม่ แต่ซีเมนต์มีชีวิตแก้ปัญหานี้ได้ ด้วยการ “ปลุก” แบคทีเรียให้กลับมาทำงานอีกครั้ง เพียงเติม สารอาหารพิเศษ ผ่าน ท่อขนาดเล็กที่ฝังไว้ในซีเมนต์ สามารถฟื้นฟูความสามารถในการเก็บพลังงานกลับคืนมาได้ถึง 80%
พูดง่าย ๆ คือ ตึกทั้งหลังสามารถเป็นแหล่งพลังงานที่ซ่อมตัวเองได้ ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่ให้ยุ่งยาก
จากการทดลอง ทีมวิจัยพบว่า ซีเมนต์นี้ทนทานต่อทั้งความร้อนและความหนาวจัด และยังคงสามารถเก็บและปล่อยพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อ นำซีเมนต์เพียง 6 ก้อนมาต่อกัน ก็สามารถจ่ายไฟให้หลอด LED ติดสว่างได้
หัวหน้าทีมวิจัยเผยว่า พวกเขามีเป้าหมายให้เทคโนโลยีนี้ถูกนำไปใช้จริง เช่น
ผนังและเสาตึกที่เก็บพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์
สะพานที่ผลิตไฟเลี้ยงเซ็นเซอร์ของตัวเอง
ห้องหนึ่งห้องที่สร้างด้วยซีเมนต์นี้สามารถ เก็บพลังงานได้ถึง 10 kWh เพียงพอให้เซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์ทำงานต่อเนื่องได้ 1 วันเต็ม ทางเลือกใหม่แทนแบตเตอรี่ลิเธียม
ทางเลือกใหม่แทนแบตเตอรี่ลิเธียม
ปัจจุบันพลังงานสะอาด เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และลม เติบโตอย่างรวดเร็ว แต่ปัญหาที่ตามมาคือ การจัดเก็บพลังงาน เนื่องจากแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมต้องพึ่งพา แร่หายาก อย่างลิเธียม และเสื่อมสภาพเมื่อใช้งานไปนาน ๆ
ซีเมนต์มีชีวิตถือเป็น ทางออกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เพราะ
ใช้วัสดุที่หาง่าย ราคาถูก
ใช้แบคทีเรียจากธรรมชาติ ไม่ก่อมลพิษ
สามารถสร้างในสเกลใหญ่ได้ง่ายกว่าการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม
หากพัฒนาได้สำเร็จในเชิงพาณิชย์ ซีเมนต์มีชีวิต อาจเปลี่ยนโฉมหน้าของสถาปัตยกรรมและพลังงานไปตลอดกาล ทำให้สิ่งปลูกสร้างไม่เพียงแค่เป็นที่อยู่อาศัย แต่ยังเป็น แบตเตอรี่ขนาดยักษ์ที่ซ่อมตัวเองได้ อีกด้วย
tags : interestingengineering
