ปูนซีเมนต์ต้านแผ่นดินไหว ลดการพังทลายจากแรงสั่นสะเทือนลง 50%

แผ่นดินไหว อีกหนึ่งภัยธรรมชาติที่รุนแรงที่สุดชนิดหนึ่งบนโลก ด้วยแรงสั่นสะเทือนมหาศาลพร้อมสร้างความเสียหายเป็นวงกว้าง หลายประเทศต่างหามาตรรับมืออย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะไทยที่เพิ่งประสบเหตุการณ์นี้ครั้งแรกในรอบร้อยปี แสดงให้เห็นว่าอาคารหลายแห่งในประเทศไม่พร้อมรับมือเรื่องนี้

 

วันนี้เราจึงมาพารับชมปูนซีเมนต์รุ่นใหม่ที่ทนทานต่อแผ่นดินไหวมากขึ้น 50%

 

 

ปูนซีเมนต์ต้านแผ่นดินไหวจากของเหลือทิ้ง

 

ผลงานนี้เป็นของสถาบัน Shibaura Institute of Technology ของญี่ปุ่น ได้ทำการคิดค้นปูนซีเมนต์ในชื่อ Colloidal Silica Recovered from Geothermal Fluids (CSRGF) ปูนชนิดใหม่ที่ทนทานต่อแผ่นดินไหว และผลิตขึ้นมจากกากเชื้อเพลิงเหลือทิ้งของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ

 

ปูนซีเมนต์ถือเป็นรากฐานแห่งอุตสาหกรรมก่อสร้างสมัยใหม่ การทา หล่อตัว หรือฉาบลงบนวัตถุล้วนทำให้ได้วัสดุที่แข็งแรงทนทานเชิงโครงสร้าง ถูกใช้งานแพร่หลายในการทำถนน อาคาร สะพาน ไปจนอุโมงค์ต่างๆ อย่างไรก็ตามเมื่อเกิดแผ่นดินไหวปูนเหล่านี้ไม่ทนทานมากพอ จนนำไปสู่การพังทลายและความเสียหายมหาศาล

 

ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงคิดค้น CSRGF ปูนชนิดพิเศษที่อาศัย ซิลิกา ของเสียปริมาณมหาศาลที่เกิดจากกระบวนการผลิตพลังงานจาก โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ โดยการนำของเหลือทิ้งเหล่านี้ไปผ่านกรรมวิธีเฉพาะ เพื่อให้ได้ออกมาเป็นยาแนวรุ่นใหม่และพร้อมนำไปใช้ในการก่อสร้าง

 

ขั้นตอนทดสอบพบว่าปูนซีเมนต์ CSRGF มีประสิทธิภาพและความทนทานสูงมาก เมื่อนำวัสดุนี้ใช้ก่อรูปเป็นโครงสร้างจะมีความทนทานกว่าปูนซีเมนต์ทั่วไปถึง 50% ทำให้มีความทนทานต่อแรงสั่นสะเทือนและพร้อมรับภัยพิบัติทางธรณีวิทยาได้มากกว่าปูนทั่วไปมาก

 

ถือเป็นนวัตกรรมที่น่าสนใจสมกับที่มาจากประเทศที่แผ่นดินไหวบ่อยที่สุดในโลก

 

 

ความเป็นไปได้และข้อจำกัดของปูนซีเมนต์ CSRGF

 

จริงอยู่อุปกรณ์นี้ยังอยู่ในช่วงการค้นคว้าวิจัย ข้อมูลทั้งหมดล้วนอยู่ในขั้นตอนห้องปฏิบัติการเป็นหลัก แต่ปูนซีเมนต์ชนิดนี้ก็แสดงให้เห็นขีดความสามารถในหลายด้าน เริ่มจากความทนทานที่หากนำมาใช้งานได้สำเร็จ จะช่วยรับมือแผ่นดินไหวหรือภัยพิบัติต่างๆ

 

ความทนทานที่มากขึ้นทำให้ปูนซีเมนต์ชนิดนี้ไม่เพียงเป็นประโยชน์ต่อแผ่นดินไหวเท่านั้น แต่ทำให้การใช้งานทั่วไปมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย ตั้งแต่ตึก อาคาร อุโมงค์ ถนน ไปจนระบบโครงสร้างพื้นฐานภายในประเทศ ด้วยวัสดุที่ทนทานแข็งแรงกว่าจะช่วยยืดอายุการใช้งานได้อีกมาก

 

อันดับต่อมาคือวัสดุ CSRGF ถูกผลิตจากกากซิลิกาเหลือทิ้งของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ ในทางหนึ่งจึงเป็นแนวทางการกำจัดซากเชื้อเพลิงเหลือทิ้งจากกระบวนการ จากเดิมที่กากพลังงานเหล่านี้ถือเป็นขยะจัดการยากสามารถนำไปใช้ประโยชน์ต่อได้ จึงนำเป็นการใช้ทรัพยากรอย่างคุ้มค่า

 

อีกหนึ่งจุดเด่นของปูนซีเมนต์ชนิดนี้คือ ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม กรรมวิธีการผลิต CSRGF มีความเสถียรสูงและไม่มีการปล่อยคาร์บอน แตกต่างจากปูนซีเมนต์ทั่วไปที่มีการก่อคาร์บอนจำนวนมหาศาลในอุตสาหกรรม จึงเป็นการช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมได้อีกทาง

 

CSRGF ยังเป็นวัสดุความหนืดต่ำ สามารถไหลได้ง่ายและกระจายตัวสม่ำเสมอได้ดีในการใช้งาน นั่นทำให้การนำปูนซีเมนต์ชนิดนี้ไปใช้สามารถทำได้ดี เพราะสามารถก่อ ขึ้นรูป และฉาบได้อย่างเหมาะสม มีระยะเวลาแข็งตัวไม่ต่างจากปูนซีเมนต์ทั่วไปนัก จึงแน่ใจในคุณสมบัติเมื่อนำไปใช้งานจริง

 

นี่จึงเป็นปูซีเมนต์แห่งอนาคตที่เหมาะต่อการรับมือภัยพิบัติทุกประเภท

 

 

 

จุดเด่นของปูนซีเมนต์ CSRGF มีมากมาย ตั้งแต่ความทนทาน รักษาสิ่งแวดล้อม ลดการปล่อยคาร์บอน ลดขยะ ใช้ในการก่อสร้างง่าย อีกทั้งยังมีต้นทุนต่ำ แต่ข้อจำกัดสำคัญคือการอาศัยกากพลังงานจากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพ ทำให้ในการใช้งานจริงและผลิตจำนวนมากอาจมีข้อจำกัดในระยะยาว

 

แต่ทีมวิจัยคาดว่านี่จะเป็นวัสดุอีกชนิดที่ช่วยให้ญี่ปุ่นมุ่งสู่ง Net zero ภายในปี 2050

 

 

ที่มา

 

https://interestingengineering.com/innovation/recycled-geothermal-fluids-create-green-grout