นักวิจัยสร้าง ‘ซีเมนต์มีชีวิต’ เก็บไฟฟ้า ฟื้นสภาพได้ เปลี่ยนตึกธรรมดาเป็นแบตเตอรี่

ต่อไปผนังอาคารอาจไม่ใช่แค่ที่บังแดดบังฝน แต่อาจกลายเป็นแหล่งพลังงานสำรองที่สามารถฟื้นฟูตัวเองได้ ไม่ต่างจากสิ่งมีชีวิต ลองนึกภาพว่าผนังบ้านหรือกำแพงตึกที่เราเห็นกันอยู่ทุกวัน สามารถเก็บไฟฟ้าไว้ใช้เองได้ แนวคิดนี้อาจฟังดูไกลตัว แต่นักวิจัยที่มหาวิทยาลัย Aarhus ในเดนมาร์กทำได้แล้ว ด้วยการพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า “ซีเมนต์มีชีวิต”

‘ซีเมนต์มีชีวิต’ คืออะไร ทำงานอย่างไร

มันคือซีเมนต์ยุคใหม่ที่เกิดจากการนำแบคทีเรียชนิดพิเศษที่สามารถปล่อยอิเล็กตรอนได้ ใส่เข้าไปในเนื้อซีเมนต์ตั้งแต่ตอนที่ยังไม่แข็งตัว พอแบคทีเรียเข้าไปอยู่ข้างในแล้ว มันจะสร้างเครือข่ายโยงใยขนาดจิ๋ว ทำหน้าที่เปลี่ยนซีเมนต์ธรรมดาๆ ให้กลายเป็นเหมือน "แบตเตอรี่ชีวภาพ" ที่สามารถเก็บและปล่อยประจุไฟฟ้าได้

Qi Luo หัวหน้าทีมวิจัยนี้อธิบายว่า คือการทำให้ซีเมนต์ไม่ได้มีแค่ความแข็งแรงแต่ยังเก็บพลังงานได้และที่สำคัญคือมันฟื้นตัวเองได้เมื่อเราป้อนอาหารให้

แล้วซีเมนต์นี้ฟื้นสภาพอย่างไร ? ปกติแล้วแบตเตอรี่อย่างลิเธียม พอใช้ไปนานๆ ก็เสื่อมสภาพและต้องทิ้งไป แต่ซีเมนต์นี้ไม่ใช่แบบนั้น ความพิเศษของมันอยู่ตรงที่ต่อให้แบคทีเรียข้างในเริ่มอ่อนแรงหรือตายไป นักวิจัยสามารถ "ปลุกให้กลับมาทำงานใหม่" ได้โดยการเติมสารอาหารที่จำเป็นเข้าไปผ่านท่อขนาดจิ๋วที่ฝังไว้ในเนื้อซีเมนต์ วิธีนี้สามารถดึงประสิทธิภาพการเก็บไฟกลับคืนมาได้ถึง 80%

พูดง่ายๆ คือ ตึกทั้งหลังอาจกลายเป็นแหล่งพลังงานที่ซ่อมแซมตัวเองได้ ไม่ต้องคอยเปลี่ยนแบตเตอรี่ใหม่ให้วุ่นวาย

ใช้ได้จริงแค่ไหน?

ทีมวิจัยได้ลองทดสอบซีเมนต์นี้อย่างหนัก ซึ่งผลคือมันทนได้ทั้งอากาศร้อนจัดและเย็นจัด สามารถเก็บและปล่อยไฟได้ปกติและเมื่อนำซีเมนต์ 6 ก้อนมาต่อกันก็มีไฟพอให้หลอด LED ติดได้

หัวหน้าทีมวิจัยในครั้งนี้ยืนยันว่า "เราไม่ได้ตั้งใจให้มันจบแค่ในห้องแล็บ เราอยากเห็นมันถูกใช้ในตึกจริงๆ ไม่ว่าจะเป็นผนัง เสาหรือสะพาน เพื่อเป็นตัวสำรองไฟให้กับแผงโซลาร์เซลล์" เขายกตัวอย่างว่า ห้องหนึ่งห้องที่สร้างด้วยซีเมนต์นี้อาจเก็บไฟได้ประมาณ 10 kWh ซึ่งพอให้เซิร์ฟเวอร์คอมพิวเตอร์ทำงานได้หนึ่งวันเต็มๆ

‘ซีเมนต์มีชีวิต’ น่าสนใจอย่างไร

ทุกวันนี้เราพึ่งพาพลังงานสะอาดมากขึ้น แต่ปัญหาคือจะเก็บพลังงานพวกนี้ไว้ที่ไหน แบตเตอรี่แบบเดิมๆ ก็ต้องพึ่งแร่หายากอย่างลิเธียม แถมยังเสื่อมสภาพตามกาลเวลา

ซีเมนต์มีชีวิตนี้เข้ามาตอบโจทย์ตรงนี้ เพราะมันใช้วัสดุที่หาง่าย ราคาถูกและใช้แบคทีเรียที่มีอยู่ตามธรรมชาติ ทำให้เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและสร้างในสเกลใหญ่ได้ง่ายกว่ามาก

แม้ตอนนี้จะยังเป็นงานวิจัยขั้นแรกๆ แต่ก็ทำให้เราเห็นภาพอนาคตที่ สะพานอาจสามารถผลิตไฟให้เซ็นเซอร์ของตัวเองหรือบ้านเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ในกำแพงได้ ซึ่งอาคารต่าง ๆ จะไม่ได้ทำหน้าที่แค่เป็นที่อยู่อาศัยเท่านั้น แต่ยังเป็นส่วนหนึ่งของระบบพลังงานที่ฉลาดและยั่งยืนขึ้นด้วย

อ้างอิง: interestingengineering