'ไม้ซุปเปอร์' แข็งกว่าโลหะ มีขายตามท้องตลาด

การใช้ไม้มากขึ้นในการก่อสร้างจะช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้อย่างมาก แต่จำเป็นต้องมีแรงจูงใจและการส่งเสริมเพิ่มเติมในอนาคต

SuperWood เป็นไม้ชนิดหนึ่งที่มีความทนทานสูงมาก ภาพโดย: InventWood

บริษัท InventWood สัญชาติอเมริกัน ได้พัฒนาไม้ชนิดใหม่ที่มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนักสูงกว่าเหล็ก 10 เท่า แต่เบากว่าเหล็กถึง 6 เท่า ไม้ชนิดนี้มีชื่อว่า Superwood เป็นผลงานของ Liangbing Hu นักวิทยาศาสตร์ ด้านวัสดุ

หลังจากพัฒนากระบวนการมาหลายปีและยื่นจดสิทธิบัตรมากกว่า 140 ฉบับ ปัจจุบัน Superwood ได้วางจำหน่ายแล้ว โดยจะเข้ามาแทนที่คอนกรีตและเหล็กในการก่อสร้าง ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนได้อย่างมาก

ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดจากแนวคิดทางเคมี

กว่าทศวรรษที่ผ่านมา ฮู ระหว่างทำงานที่ศูนย์นวัตกรรมวัสดุ มหาวิทยาลัยแมริแลนด์ ได้ค้นพบวิธีการปรับโครงสร้างไม้แบบใหม่ เขายังทำให้วัสดุนี้โปร่งใสด้วยการกำจัดลิกนิน ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของสีและความแข็งแรงของไม้ออกไปบางส่วน

เป้าหมายที่แท้จริงของฮูคือการทำให้ไม้มีความแข็งแรงมากขึ้น ในปี 2017 เขาประสบความสำเร็จเป็นครั้งแรกด้วยการปรับปรุงเซลลูโลสธรรมชาติ ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลักของเส้นใยพืช ด้วยกระบวนการทางเคมี เพื่อให้ไม้เป็นวัสดุก่อสร้างชั้นยอด

ไม้จะถูกต้มในสารละลายน้ำและสารเคมีที่เลือกก่อน จากนั้นจึงนำไปอัดด้วยความร้อนเพื่อยุบโครงสร้างในระดับเซลล์ กระบวนการนี้ใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์ ส่งผลให้ไม้มีอัตราส่วนความแข็งแรงต่อน้ำหนัก “สูงกว่าโลหะและโลหะผสมโครงสร้างส่วนใหญ่” ตามผลการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature

กระบวนการผลิต SuperWood ภาพ: InventWood

ในความเป็นจริงแล้ว ยังคงเป็นไม้ และสามารถช่วยสร้างโครงสร้างที่เบากว่าปัจจุบันถึงสี่เท่า อเล็กซ์ เลา ซีอีโอของ InventWood กล่าว วัสดุนี้ยังช่วยเพิ่มความต้านทานแผ่นดินไหวและลดภาระของฐานราก ทำให้กระบวนการก่อสร้างรวดเร็วและง่ายขึ้น

กระบวนการเปลี่ยนโครงสร้างพื้นฐานของเซลลูโลสสามารถนำไปใช้กับไม้ได้ทุกประเภท “อันที่จริง เราได้ทดสอบกับไม้ 19 ชนิด รวมถึงไม้ไผ่ และพบว่าได้ผลกับไม้ทุกประเภท” เลากล่าว

ซูเปอร์วูดมีความแข็งแรงมากกว่าไม้ทั่วไปถึง 20 เท่า และทนทานต่อการบุบมากกว่าถึง 10 เท่า ด้วยโครงสร้างที่มีรูพรุนตามธรรมชาติที่ถูกอัดแน่น จึงทำให้วัสดุนี้ทนทานต่อเชื้อราและแมลง และได้รับคะแนนสูงสุดจากการทดสอบความทนไฟมาตรฐาน

แนวโน้มการใช้ไม้ในการก่อสร้าง

ไม้ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างมาเป็นเวลานานแล้ว แต่ก่อนหน้านี้ใช้เพียงกาวติดเท่านั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ไม้ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย แม้แต่ในตึกระฟ้า เมืองมิลวอกี ซึ่งเป็นที่ตั้งของหอคอยไม้ที่สูงที่สุด ในโลก (87 เมตร) เพิ่งประกาศแผนการสร้างหอคอยที่สูงกว่าสองเท่า

ปัจจุบัน การผลิตคอนกรีตลดลง แต่ยังคงเป็นวัสดุก่อสร้างที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด การผลิตคอนกรีตคิดเป็นสัดส่วนถึง 7% ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนทั่วโลก

SuperWood มีความทนทานมากกว่าไม้ทั่วไปถึง 20 เท่า ภาพ: InventWood

ฟิลิป โอลด์ฟิลด์ ศาสตราจารย์ด้านสถาปัตยกรรมศาสตร์และหัวหน้าภาควิชาสิ่งแวดล้อมสรรค์สร้าง มหาวิทยาลัยนิวเซาท์เวลส์ กล่าวว่า การผลิตไม้ใช้พลังงานน้อยกว่า และชีวมวลภายในไม้จะกักเก็บก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไว้ด้วยการสังเคราะห์แสง “การสร้างอาคารด้วยไม้สามารถช่วยให้เมืองกักเก็บการปล่อยก๊าซคาร์บอนในอาคารได้ยาวนาน” โอลด์ฟิลด์กล่าว

แม้จะมีความทนทานเทียบเท่าเหล็กและคอนกรีต แต่ธุรกิจต่างๆ ก็ยังไม่ได้ใช้ไม้ในการก่อสร้างมากนัก คุณโอลด์ฟิลด์อธิบายว่าโดยเนื้อแท้แล้ว อุตสาหกรรมนี้มักไม่ชอบความเสี่ยงและเปลี่ยนแปลงช้า

เขากล่าวว่ามีความจำเป็นต้องปรับปรุง การศึกษา โครงการนำร่อง และกรอบการกำกับดูแล เพื่อให้ไม้ถูกนำมาใช้ในการก่อสร้างอย่างแพร่หลายมากขึ้น ไม้ที่ทนทานกว่า เช่น ไม้ซูเปอร์วูด อาจเป็นประโยชน์และอาจกระตุ้นให้เกิดการใช้ไม้มากขึ้นในอนาคต

โรงงานของ InventWood ในรัฐแมริแลนด์ได้ลดเวลาการผลิตลงเหลือเพียงไม่กี่ชั่วโมงต่อวัน แต่ Lau กล่าวว่าการขยายขนาดยังคงต้องใช้เวลา ในขั้นต้น บริษัทวางแผนที่จะมุ่งเน้นไปที่การใช้งานกลางแจ้ง เช่น พื้นและแผ่นผนัง ก่อนที่จะขยายไปสู่การใช้งานภายในอาคาร เช่น แผ่นผนังภายใน พื้น และเฟอร์นิเจอร์ในปีหน้า

ที่มา: https://znews.vn/sieu-go-cung-hon-kim-loai-duoc-ban-ra-thi-truong-post1594149.html