นับเป็นข่าวดีของอุตสาหกรรมการผลิตที่กำลังมองหาเทคโนโลยีสีเขียวที่เป็น Disruptive Innovation จริงๆ กับการที่ Galvorn นวัตกรรมวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงได้ถือกำเนิดขึ้นโดยบริษัท DexMat ในเมืองฮุสตัน ประเทศสหรัฐอเมริกา เพราะตอบโจทย์โลกคาร์บอนต่ำ ทั้งยังมีคุณสมบัติที่แข็งแกร่งกว่าเหล็ก เบากว่าอลูมิเนียม และมีค่าการนำไฟฟ้าของทองแดง
ทำไม Galvorn จึงเป็นความหวังของมนุษยชาติ?
คำตอบคือ Galvorn เป็นวัสดุที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบหลัก โดยกักเก็บคาร์บอนไว้ในการจัดเก็บระยะยาว ซึ่งจะไม่ทำให้เกิดภาวะโลกร้อน และใช้กระบวนการผลิตที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานทดแทน ขณะเดียวกันยังมีความสามารถในการเบี่ยงเบนก๊าซมีเทน (CH4) ด้วยการใช้มีเทน เป็นวัตถุดิบตั้งต้นของ Galvorn ในระยะเวลาอันใกล้นี้ จึงเป็นการป้องกันไม่ให้มีเทนซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกตัวฉกาจ เข้าสู่ชั้นบรรยากาศโดยตรง และเปลี่ยนเส้นทางจากการเผาไหม้ (ซึ่งจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น) ขณะที่ผลพลอยได้หลักของการผลิต Galvorn คือไฮโดรเจนที่สะอาด ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสภาพภูมิอากาศและเป็นวัตถุดิบตั้งต้นของแอมโมเนียสีเขียวและเชื้อเพลิงอื่นๆ
Galvron แข็งแกร่งกว่าเหล็ก 10 เท่า น้ำหนักน้อยกว่าอะลูมิเนียมครึ่งหนึ่ง และเบากว่าทองแดง 5-6 เท่า ทั้งยังมีความทนทานต่อการโค้งงอ และต้านทานการกัดกร่อนได้ดี และมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ เพราะ Galvron ไม่มีพิษโดยเนื้อแท้ เนื่องจากเป็นวัสดุนาโนคาร์บอน จึงสามารถสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่ดีกับของไหลอิเล็กโทรไลต์ เช่น น้ำเกลือหรือของเหลวอื่นๆ ในร่างกาย เนื่องจากเส้นใยมีความนุ่ม ยืดหยุ่น และทนทาน จึงมีประโยชน์เป็นขั้วไฟฟ้าที่สามารถฝังในร่างกายได้ ในหลายกรณี อิเล็กโทรดโลหะอาจแข็งพอที่จะทำให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อโดยรอบ และเสี่ยงต่อการแตกหักในร่างกายหลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง อิเล็กโทรดที่ทำจากท่อนาโนคาร์บอน (CNT) ที่ยืดหยุ่นสามารถหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องเหล่านี้ได้
ดังนั้นนวัตกรรมด้านวัสดุศาสตร์นี้จึงสามารถนำไปผลิตยานพาหนะที่เบากว่าและเร็วกว่าเดิม ใบพัดกังหันลมที่เบากว่าเดิม และค่าการนำไฟฟ้าที่สูงขึ้นในแบตเตอรี่เพื่อปรับปรุงการจัดเก็บพลังงานหมุนเวียน
“Galvorn มีศักยภาพที่จะนำไปใช้แทนทองแดงที่หายากและมีราคาแพง ซึ่งปัจจุบันนี้ ทองแดงเป็นโลหะสำคัญในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ยิ่งไปกว่านั้น Galvorn ยังตอบโจทย์เทรนด์ความยั่งยืนที่ต้องการ Green Technology มาขับเคลื่อนด้วย” ข้อมูลจากเว็บไซต์ของ DexMat บริษัทผู้คิดค้นและพัฒนาวัสดุนี้ระบุ
DexMat นำเสนอวัสดุ Galvron ในหลายรูปแบบ สำหรับนำไปใช้งานหลายประเภทที่แตกต่างกัน ได้แก่ เส้นด้ายและเส้นดายถักท่อนาโนคาร์บอน (เส้นใย Galvron ถูกบิดเกลียวเป็นเส้นดายและเส้นด้ายถัก เหมาะสำหรับระบบแสงสว่าง สิ่งทอ อิเล็กทรอนิกส์ สายไฟมอเตอร์ แคโทด และวัสดุที่ผลิตวัตถุที่เป็นอันตราย เป็นต้น) ผ้า (เส้นดายและเส้ยใย Galvron ถักทอเข้าด้วยกันเพื่อผลิตผ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สวมใส่ได้) ฟิล์ม/เทป (มีความยืดหยุ่น และเป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ดีสำหรับการป้องกันการรบกวนสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) แบตเตอรี่ และเสาอากาศ เป็นต้น)
นอกจากนี้ การใส่เส้นใยไฟเบอร์ Galvorn ที่ไม่บิดเกลียวหรือถัก ในคอนกรีตและวัสดุอื่นๆ เช่นอุปกรณ์กีฬาต่างๆ ในรูปแบบของวัสดุคอมโพสิต สามารถเสริมสร้างความแข็งแกร่งและยืดอายุการใช้งานให้กับอาคารและโครงสร้างพื้นฐานได้ ซึ่งวัสดุคอมโพสิตมีศักยภาพอย่างมากในการควบคุมคุณสมบัติของ Galvorn ในรูปแบบและการใช้งานที่หลากหลาย จากการผลิตและการทดสอบคอมโพสิตเสริมใย Galvorn เบื้องต้น คอมโพสิต Galvorn ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการนำไฟฟ้าได้สูงกว่าคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์แบบดั้งเดิมถึง 10 เท่า ลองนึกภาพสัญญาณแบบเรียลไทม์ที่ถูกส่งจากจักรยาน กระดานโต้คลื่น ไม้เทนนิส หมวกฟุตบอล ไม้ฮ็อกกี้ และอื่นๆ อีกมากมาย ขณะที่จุดเด่นที่สำคัญอีกประการคอมโพสิต Galvorn ไม่เพียงแต่มีศักยภาพเพิ่มขึ้นในการมีน้ำหนักเบาและแข็งแรงขึ้นเท่านั้น แต่ยังมีความคุ้มทุนมากขึ้นด้วยความยืดหยุ่นของเส้นใย Galvorn ซึ่งช่วยให้การผลิตง่ายขึ้นด้วย
ปัจจุบัน วัสดุคอมโพสิตเป็นทางเลือกที่มีน้ำหนักเบาสำหรับปีกเครื่องบิน แต่ยังคงใช้โลหะในการป้องกันฟ้าผ่า ด้วยค่าการนำไฟฟ้า แต่ด้วยความเบา และความแข็งแกร่งที่ผสมผสานกัน ทำให้ คอมโพสิต Galvorn มีศักยภาพที่จะไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการแลกเปลี่ยนสัญญาณที่สำคัญด้านการบินและอวกาศเท่านั้น แต่ยังลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมไปพร้อมๆ กันด้วย
ขณะที่ เครื่องบินรบ F-35 มีสายเคเบิลยาวประมาณ 24 กิโลเมตร การแทนที่แผ่นโลหะในสายเคเบิลเหล่า นี้ด้วย Galvorn จะช่วยลดน้ำหนักลงได้เกือบ 545 กิโลกรัม ด้วยคุณสมบัติของ Galvorn ทำให้เหมาะสำหรับงานเดินสายเคเบิลและการเดินสายไฟที่ค่าการนำไฟฟ้าต่ำเป็นที่ยอมรับได้ ส่งผลให้น้ำหนักลดลง แข็งแรง และทนทานมากขึ้น
เป้าหมายของ DexMat คือการทำให้ทรัพยากรที่มีคาร์บอนจำนวนมาก เช่น เหล็ก ทองแดง อะลูมิเนียม และวัสดุอื่นๆ ที่มีผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศที่รุนแรง “ล้าสมัย” กระทั่งไม่มีการขุดและถลุงแร่ธรรมชาติเหล่านั้นมาใช้อีกต่อไป
DexMat เชื่อว่าวิกฤตสภาพภูมิอากาศ การเปลี่ยนแปลงพลังงานสะอาด และการขับเคลื่อนที่ใช้พลังงานไฟฟ้าทั้งหมด กำลังผลักดันให้เกิดการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ของอุตสาหกรรมและโครงสร้างพื้นฐานทั่วโลก โดยบริษัทจากเมืองฮุสตัน ประเทศสหรัฐอเมริกา คาดว่าผลิตภัณฑ์ของตนจะสามารถปฏิวัติภูมิทัศน์ของเทคโนโลยีสีเขียวได้
แหล่งข้อมูล
https://www.salika.co/2023/09/25/green-tech-galvorn-material/