นักวิทย์คิดค้น ‘ดินที่แข็งเท่าคอนกรีต’ ช่วยคุมอุณหภูมิและประหยัดค่าไฟ ทนน้ำ ทนฝน อยู่ได้นานถึง 75 ปี

คอนกรีต เป็นกระดูกสันหลังของงานก่อสร้างมานานนับทศวรรษ กำลังถูกท้าทายด้วยนวัตกรรมใหม่ที่ชื่อว่า CCRE (Cardboard-Confined Rammed Earth) หรือการนำดินมาอัดแน่นในท่อกระดาษแข็งรีไซเคิล วัสดุทดแทนที่ได้รับการพัฒนาออกเพื่อลดการปล่อย CO2 และแข็งแรงพอๆ กับคอนกรีต

ทำไมต้องดินอัดในท่อกระดาษ ?

คอนกรีตครองตำแหน่งวัสดุที่ถูกใช้งานมากที่สุดเป็นอันดับสองของโลกรองจากน้ำ แต่วิกฤตภูมิอากาศที่รุนแรงขึ้นทำให้สถานะของมันเริ่มสั่นคลอน แม้ที่ผ่านมาจะมีความพยายามคิดค้นวัสดุทางเลือกมากมาย ตั้งแต่การใช้แบคทีเรียและเชื้อรามาสร้างความแข็งแกร่ง ไปจนถึงนวัตกรรมเนื้อปูนพิเศษที่สามารถดูดซับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 

แต่ปัญหาสำคัญคือต้นทุนและความซับซ้อนในการผลิตที่มักจะเหมาะกับโครงการเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่เท่านั้น ทำให้นักวิจัยหันกลับมามองหาทางเลือกสำหรับที่อยู่อาศัยที่ทั้งประหยัดและเข้าถึงง่าย จนเกิดเป็นการผสมผสานระหว่างดินอัด ซึ่งเป็นภูมิปัญญาที่มีมานานนับศตวรรษ กับท่อกระดาษแข็ง วัสดุเหลือใช้ที่หาได้ทั่วไปในยุคปัจจุบัน

หัวใจสำคัญของนวัตกรรมที่เรียกว่า Cardboard-Confined Rammed Earth หรือ CCRE คือการนำท่อกระดาษแข็งรีไซเคิลมาทำหน้าที่เป็นเกราะหุ้มให้กับดินอัด

โดยปกติแล้วบ้านดินมักจะมีปัญหาเรื่องการเคลื่อนตัวหรือการแตกกะเทาะตามกาลเวลา แต่เมื่อนักวิจัยลองอัดดินลงไปในท่อกระดาษแข็ง ผลลัพธ์ที่ได้ คือ โครงสร้างนี้มีความแข็งแรงมากกว่าการใช้กระดาษเพียงอย่างเดียวถึง 10 เท่า และที่น่าทึ่งไปกว่านั้นคือมันมีความเสถียรยิ่งกว่าการใช้คอนกรีตผสมดินแบบดั้งเดิมอีก 

เบื้องหลังวิศวกรรมความแกร่งที่เหนือกว่าแค่ดินและกระดาษ

หลายคนอาจจะสงสัยว่า แล้วกระดาษกับดินจะทนน้ำทนความชื้นได้ยังไง ? 

คำตอบอยู่ที่กระบวนการผลิต นักวิจัยไม่ได้แค่โกยดินใส่ท่อ แต่เขาใช้วิธีอัดดินทีละชั้นอย่างละเอียด โดยมีแผ่นฟิล์มบาง ๆ กันระหว่างเนื้อดินกับผนังท่อเพื่อกันน้ำซึม จากนั้นก็ใช้ทรายเปียกเป็นตัวประสานให้ท่อแต่ละท่อยึดเกาะกันจนมั่นคง 

นอกจากจะดีต่อโลกแล้ว วัสดุนี้ในมุมมองของคนอยู่อาศัยคือ ลดความร้อน เพิ่มความเย็น เพราะผนังที่ทำจากดินอัดมีคุณสมบัติในการช่วยควบคุมอุณหภูมิได้ดี ทำให้บ้านเย็นสบายในหน้าร้อนโดยไม่ต้องพึ่งแอร์ตลอดเวลา ช่วยให้เราประหยัดค่าไฟและลดภาระให้โลกไปได้อีกทางหนึ่ง

โดยวัสดุทางเลือกนี้มีอายุการใช้งานเบื้องต้นประมาณ 25 ปี และสามารถขยายออกไปได้ยาวนานถึง 75 ปีหากมีการปรับปรุงส่วนผสมให้เหมาะสม ซึ่งถือว่าเทียบเท่ากับอายุการใช้งานของอาคารคอนกรีตในปัจจุบัน

แม้ว่าในปัจจุบันนวัตกรรมบ้านดินในท่อกระดาษนี้จะยังอยู่ในขั้นตอนการพัฒนาเพื่อเพิ่มความทนทานต่อสภาพอากาศที่เลวร้ายให้ดียิ่งขึ้น แต่นี่คือนวัตกรรมที่สะท้อนแนวคิดแบบ Construction Tech ยุคใหม่ได้อย่างชัดเจน คือการไม่หยุดมองหาความเป็นไปได้จากวัสดุรอบตัวที่มีต้นทุนต่ำและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

อ้างอิง: bgr, sciencedirect