คอนกรีตเป็นวัสดุก่อสร้างหลักที่ถูกใช้อย่างแพร่หลายทั่วโลก การผลิตคอนกรีตโดยเฉพาะปูนซีเมนต์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญ มีผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมอย่างมาก การผลิตซีเมนต์ต้องใช้พลังงานสูงและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมหาศาล คิดเป็นร้อยละ 8-10 ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลก อีกทั้งยังต้องใช้ทรัพยากรธรรมชาติ เช่น ทราย กรวด และน้ำจำนวนมาก หากไม่มีการจัดการอย่างยั่งยืน การใช้คอนกรีตย่อมสร้างแรงกดดันต่อระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อม

ไบโอชาร์: ทางเลือกใหม่ในการพัฒนาคอนกรีต
นักวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยซัสแคตเชวัน (University of Saskatchewan; USask) ประเทศแคนาดา ได้เสนอทางเลือกใหม่ในการพัฒนาคอนกรีตที่แข็งแรงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น ผ่านการใช้วัสดุที่เรียกว่า “ไบโอชาร์” (*Biochar*) ไบโอชาร์เป็นวัสดุที่มีคาร์บอนสูง ผลิตจากชีวมวลเหลือใช้ เช่น ฟางข้าว เศษไม้ หรือเปลือกผลไม้ โดยผ่านกระบวนการไพโรไลซิส (Pyrolysis) ซึ่งเป็นการเผาที่อุณหภูมิสูงในสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ

ทีมนักวิจัยนำไบโอชาร์จากฟางข้าวสาลีมาผสมในคอนกรีตในสัดส่วนที่ต่างกัน และประเมินสมบัติเชิงกล รวมถึงความสามารถในการดูดซึมน้ำ ผลลัพธ์พบว่า สัดส่วนไบโอชาร์ที่เหมาะสมที่สุดคือ 2% ของน้ำหนักคอนกรีต โดยช่วยเพิ่มความแข็งแรงของคอนกรีตได้อย่างมีนัยสำคัญ ได้แก่
* ความแข็งแรงต่อแรงอัดเพิ่มขึ้น 18.95%
* ความต้านทานแรงดึงแตกเพิ่มขึ้น 19.64%
* ความต้านทานแรงดัดงอเพิ่มขึ้น 12%

นอกจากนี้ยังพบว่าคอนกรีตผสมไบโอชาร์มีการดูดซึมน้ำต่ำลง แสดงถึงความพรุนที่ลดลง ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อความทนทานและอายุการใช้งานของวัสดุ

ความสำคัญทางสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืน
การผสมไบโอชาร์ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มสมบัติทางวิศวกรรมของคอนกรีตเท่านั้น แต่ยังช่วยในเชิงสิ่งแวดล้อม เนื่องจากไบโอชาร์สามารถกักเก็บคาร์บอนในระยะยาว ลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก อีกทั้งยังเป็นการใช้ประโยชน์จากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรที่มักถูกทิ้งหรือนำไปเผา ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศ การนำวัสดุเหล่านี้มาพัฒนาเป็นส่วนผสมในคอนกรีตจึงเป็นการเพิ่มมูลค่าและส่งเสริมเศรษฐกิจหมุนเวียน

งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่า การใช้ไบโอชาร์จากฟางข้าวสาลีในคอนกรีตสามารถยกระดับทั้งความแข็งแรงและความยั่งยืนของวัสดุก่อสร้างที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งของโลกได้ อย่างไรก็ตาม การประเมินคุณสมบัติในระยะยาวยังเป็นสิ่งจำเป็น เนื่องจากโครงสร้างคอนกรีตมีอายุการใช้งานหลายสิบปี จึงต้องมีการติดตามผลการเสื่อมสภาพในช่วงเวลา 1–2 ปี และต่อเนื่อง เพื่อยืนยันประสิทธิภาพของไบโอชาร์ในระยะยาว

การพัฒนา “คอนกรีตผสมไบโอชาร์” ถือเป็นนวัตกรรมที่ผสานวิศวกรรมศาสตร์เข้ากับการจัดการสิ่งแวดล้อมได้อย่างลงตัว สามารถลดผลกระทบต่อภูมิอากาศโลก และช่วยขับเคลื่อนอุตสาหกรรมก่อสร้างไปสู่ความยั่งยืนได้อย่างแท้จริง