หากพูดถึงนวัตกรรมยุคนี้คงมีหลายๆอย่างเดี่ยวกับ Big data และ IoT แต่ในในแง่ของวัสดุวิศวกรรม (Engineering Material) ก็มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกัน ล่าสุดมีการนำพืชมาใช้แทนเหล็กเส้น….ใช่แล้วครับเพื่อนๆฟังไม่ผิด “ใช้พืชมาทำเหล็กเส้น” !!!!
โดยนักวิจัยจากทางสถาบัยวิจัย Polytechnic Institute ได้พัฒนา “เส้นใยกัญชง (Hemp)” มาทดแทนเหล็กเส้น (Rebar) ซึ่งประโยชน์ที่คาดหวังคือ การที่ไม่เกิดสนิมในเนื้อวัสดุ (Corrosion) และการลดปริมาณสารคาร์บอนมลพิษ (Carbon Emission) ที่เกิดจากเหล็กนั้นเอง
กัญชงเหล็กเส้น (Hemp rebar) คืออะไร?
จากเทคโนโลยีในการนำกัญชงมาทำเป็นวัสดุที่ใช้แทนเหล็กเส้น โดยมีข้อดีหลักๆสองอย่างคือ การไม่เกิดสนิม และการลดปริมาณมลพิษคาร์บอน ได้แล้วนั้น กัญชงเหล็กเส้นนี้ยังสามารรับแรงได้ไม่แพ้เหล็กเส้นแบบเดิมเลยสามารถนำไปรับแรงในคอนกรีตโครงสร้างได้
ปัญหาอันหลีกเลี่ยงไม่ได้จากเหล็กเส้นแบบเดิม
ในการใช้เหล็กเส้นที่เป็นโครงสร้างในปัจจุบันหนึ่งปัญหาหลักๆเลยคือเรื่องของการเป็นสนิม ไม่ว่าจะเป็นโครงสร้างสะพาน, ถนน, เขื่อน, หรือ อาคาร ก็จะมีสภาพที่เสื่อมเร็วกว่าอายุที่คาดไว้ ซึ่งอายุก็อาจจะอยู่ราวๆซัก 40-50 ปี ; อ้างอิง Rensselaer Polytechnic Institute (RPI). ซึ่งหากไม่มีปัญหาเรื่องการเกิดสนิมแล้วอายุการใช้งานก็จะเพิ่มขึ้น 3 เท่าตัวเลยทีเดียว
แต่ในปัจจุบันหากเจอสภาพแวดล้อมที่เป็นกัดกร่อนมากๆ (Highly corrosive environments) การพิจารณาใช้เหล็กเส้นก็จะถูกเปลี่ยนไปใช้เป็น GFRP rebar ซึ่งทนกว่า แต่ทว่าในแง่ของกระบวนการผลิตแล้วนั้นก็สร้างผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมที่มากกว่าเช่นกัน
การผลิต Hemp Rebar หรือ กัญชงเหล็กเส้น
โดยการ Hemp Rebar นั้นจะใช้วิธีในการดึงขึ้นรูป หรือ Pultrusion Process ซึ่งเส้นใยจะถูกดึงเข้ากัยตัว Thermoplastic และเข้าสู่กระบวนการให้ความร้อนและหลอมละลายจนกลายเป็นของแข็งแบบแท่ง (Solid Bar)
โดยขึ้นตอนแรกเลยคือการทำให้กัญชง (Hemp) กลายเป็นเชือกที่มีส่วนผสมจาก เส้นใยธรรมชาติ และ เส้นใยพลาสติก – ซึ่งในส่วนนี้ทางนักวิจัย RPI กำลังพัฒนาส่วนผสมที่เหมาะสม
จากนั้นม้วนเชือกและป้อนเข้าเครื่องจักรเพื่อเข้าสู่กระบวนการผลิตต่อไป โดยเครื่องจักรเป็นเครื่อง CNC ขนาดพอๆกับรถ ECO Car โดยจะถูกบีบอัดเป็นเส้น และถูกทำให้เป็นรูปแบบที่ออกแบบไว้ ผ่านโปรแกรม
กัญชงเหล็กเส้น ถูกกว่าเหล็กเส้นแบบดังเดิม
โดยข้อดีของการผลิตนี้จะทำให้ลดเวลาในการก่อสร้างลงได้ โดยสำหรับโครงการใหญ่ๆนั้นสามารถนำเครื่อง On-site Pulstration Machine มาใช้ในกระบวนการก่อสร้าง ซึ่งเป็นอีกหนึ่งเป้าหมายในการวิจัยครั้งนี้ด้วย รวมถึงเรื่องค่า Law Material ที่ต่ำกว่าเหล็กเส้นแบบดั้งเดิมค่อนข้างเยอะเลยครับ
แต่ทว่าทั้งหมดทั้งมวลก็ยังอยู่ในกระบวนการวิจัยและพัฒนานะครับ แต่ทว่าถ้าหากสำเร็จแล้ว แล้วสามารถนำไปใช้งานก่อสร้าง และเชิงพาณิชย์ได้แล้วนั้น ต้นทุนงานก่อสร้าง และงานซ่อมบำรุงของงานโครงสร้างจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญเลยทีเดียวครับ โดยวัสดุกัญชงนั้นก็มีหลายๆโครงการนำไปวิจัยและพัฒนาอีกหลายๆอย่างเลยครับ
อ้างอิง : https://www.dezeen.com/
