สร้างปูนซีเมนต์ชนิดใหม่ที่สามารถสร้างบ้านและให้แสงสว่างแก่หลอดไฟได้หลายสิบดวง

ไม่เพียงแต่ในการก่อสร้างเท่านั้น ซีเมนต์รุ่นใหม่ที่พัฒนาโดยนักวิจัยชาวเดนมาร์กและจีนยังสามารถผลิตไฟฟ้าได้ด้วยเนื่องจากมีแบคทีเรียอาศัยอยู่ภายใน

ขยายโครงสร้างและองค์ประกอบของ "ซีเมนต์มีชีวิต" - ภาพ: CRPS

เมื่อเร็วๆ นี้ กลุ่ม นักวิทยาศาสตร์ จากมหาวิทยาลัย Aarhus (เดนมาร์ก) และมหาวิทยาลัย Chongqing Jiaotong (จีน) ประสบความสำเร็จในการฝัง แบคทีเรีย Shewanella oneidensis ลงในซีเมนต์แข็ง ทำให้เกิด "วัสดุไฮบริดระหว่างแบคทีเรียและซีเมนต์"

“ซีเมนต์มีชีวิต” นี้ไม่เพียงแต่ช่วยรองรับอาคารเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นระบบกักเก็บพลังงานแบบ “ชาร์จไฟได้” อีกด้วย

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญนี้เปิดโอกาสให้มีอนาคตที่วัสดุก่อสร้างในเมืองสามารถให้พลังงานแก่ผู้คนได้ ตามรายงานของ IFLScience เมื่อวันที่ 15 กันยายน

ซีเมนต์สดทำโดยการเติมผงโซเดียมซัลเฟต (สารอิเล็กโทรไลต์ที่ช่วยเสริมแบคทีเรีย) ลงในซีเมนต์ ตามด้วยการเติมแบคทีเรียที่เจือจางในน้ำปราศจากไอออนที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว เทส่วนผสมซีเมนต์ลงในแม่พิมพ์และทิ้งไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลา 24 ชั่วโมง

Shewanella oneidensis เป็นแบคทีเรียที่มีประจุไฟฟ้าซึ่งสามารถสร้างเครือข่ายของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าเพื่อกักเก็บและปล่อยพลังงาน

ซีเมนต์มีชีวิตนี้มีความหนาแน่นของพลังงานอยู่ที่ 178.7 วัตต์ชั่วโมง/กิโลกรัม หากเปรียบเทียบให้เห็นภาพ หลอดไฟ LED ทั่วไปใช้พลังงาน 4-18 วัตต์ ดังนั้น ซีเมนต์มีชีวิต 1 กิโลกรัมสามารถให้พลังงานกับหลอด LED ได้ถึง 44 ดวง ซึ่งนับเป็นพลังงานมหาศาลที่แบคทีเรียขนาดเล็กสร้างขึ้น

หลังจากผ่านรอบการใช้พลังงาน 10,000 รอบ ซีเมนต์ยังคงรักษาความจุได้ 85% ซึ่งแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการใช้งานในระยะยาว

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากเป็นวัสดุ “มีชีวิต” จึงมีโอกาสที่แบคทีเรียจะตาย ดังนั้น ทีมวิจัยจึงใช้ช่องเล็กๆ ภายในซีเมนต์เพื่อเติมสารอาหารให้กับแบคทีเรีย และสามารถฟื้นฟูแบคทีเรียให้กลับมามีสภาพสมบูรณ์ได้ถึง 80% ของความจุเดิม

ถือเป็นก้าวสำคัญเหนือแบตเตอรี่แบบเดิม เนื่องจากสามารถชาร์จซ้ำได้และไม่มีโลหะหนักที่เป็นพิษ จึงเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น

นอกจากนี้ปูนซีเมนต์ดิบยังสามารถให้พลังงานได้เมื่ออุณหภูมิลดลงเหลือ 0 องศาเซลเซียส และที่อุณหภูมิห้อง (20 – 33 องศาเซลเซียส)

ทีมงานกล่าวว่าเทคโนโลยีดังกล่าวสามารถนำไปบูรณาการเข้ากับโครงสร้างอาคาร เช่น กำแพง รากฐาน หรือสะพานได้ และยังสามารถช่วยผลิตพลังงานบางส่วนได้เช่นเดียวกับแผงโซลาร์เซลล์อีกด้วย

แม้ว่าแนวคิดนี้จะน่าสนใจ แต่ซีเมนต์มีชีวิตยังไม่พร้อมสำหรับการใช้งานในพื้นที่ก่อสร้าง ความเป็นด่างตามธรรมชาติของซีเมนต์เป็นความท้าทายต่อการอยู่รอดของแบคทีเรีย และประสิทธิภาพของจุลินทรีย์ที่มีฤทธิ์ทางไฟฟ้าก็ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมเป็นอย่างมาก

ทีมงานกำลังมุ่งเน้นไปที่วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ เช่น การสร้างสายพันธุ์แบคทีเรียที่แข็งแกร่งขึ้น และการปรับรูพรุนของซีเมนต์เพื่อให้ได้สารอาหารที่ดีขึ้น

การศึกษานี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Cell Reports Physical Science

อันห์ ทู

ที่มา: https://tuoitre.vn/tao-ra-loai-xi-mang-moi-vua-xay-nha-vua-co-the-thap-sang-hang-chuc-bong-den-20250916113738163.htm