ไม้ไผ่ หญ้าที่ใช้งานได้หลากหลายที่สุดและเติบโตเร็วที่สุดในโลก | เทคโนโลยี

ไผ่เป็นพืชตระกูลหญ้า เป็นพืชล้มลุกขนาดใหญ่แต่ไม่ใหญ่โตนักในวงศ์หญ้า (Poaceae) ที่มีลักษณะเฉพาะบางประการ: ต้นไผ่บางชนิดสูงได้ถึง 70 เซนติเมตรถึง 1 เมตร (27.5 นิ้วถึง 39.3 นิ้ว) สามารถดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากกว่าพืชชนิดอื่นถึง 3-4 เท่าต่อวัน ออกดอกทุกๆ 100-150 ปีโดยเฉลี่ย แล้วก็จะตายไป รากของมันหยั่งลึกไม่เกิน 100 เซนติเมตร (39.3 นิ้ว) แม้ว่าเมื่อโตเต็มที่แล้วจะสูงมาก ลำต้นสามารถยาวได้ถึง 25 เมตร (82.02 ฟุต) ในเวลาเพียง 3 ปี และสามารถให้ร่มเงาได้ถึง 60 เท่าของพื้นที่ แต่ไม่เกิน 3 ตารางเมตร มานูเอล ทริลโล และ อันโตนิโอ เวกา-ริโอฮา นักชีววิทยาที่ได้รับการฝึกอบรมจากมหาวิทยาลัยเซบียาทางตอนใต้ของสเปน ได้สร้างสถานเพาะชำไผ่ที่ไม่รุกรานแห่งแรกของยุโรปที่ได้รับการรับรองแล้ว ห้องปฏิบัติการของพวกเขาเป็นห้องปฏิบัติการพฤกษศาสตร์สำหรับการสำรวจและนำคุณประโยชน์ทั้งหมดที่พืชมีมาประยุกต์ใช้ แต่ความเข้าใจผิดของผู้คนเกี่ยวกับคุณประโยชน์เหล่านี้กลับฝังรากลึกยิ่งกว่ารากของพืชเสียอีก
มีทั้งโรงแรม บ้าน โรงเรียน และสะพานไม้ไผ่ หญ้าชนิดนี้เติบโตเร็วที่สุดในโลก ให้ทั้งอาหาร ออกซิเจน และร่มเงา อีกทั้งยังสามารถลดอุณหภูมิสิ่งแวดล้อมได้ถึง 15 องศาเซลเซียส เมื่อเทียบกับพื้นผิวที่ได้รับแสงแดด อย่างไรก็ตาม มันกลับถูกมองว่าเป็นพืชรุกราน ทั้งๆ ที่ความจริงแล้วมีเพียงประมาณ 20 ชนิดจากกว่า 1,500 ชนิดที่ระบุได้เท่านั้นที่ถูกจัดว่าเป็นพืชรุกราน และพบได้เฉพาะในบางภูมิภาคเท่านั้น
“อคติเกิดขึ้นจากการสับสนระหว่างต้นกำเนิดกับพฤติกรรม มันฝรั่ง มะเขือเทศ และส้ม ก็ไม่ใช่พืชพื้นเมืองของยุโรปเช่นกัน แต่พวกมันก็ไม่ใช่พืชรุกราน ต่างจากสมุนไพร รากของไผ่จะอยู่ตรงกลาง มันจะแตกกิ่งออกมาเพียงกิ่งเดียว (ไม่ว่าจะเป็นกิ่ง ดอก หรือหนาม)” เวกา ริโอฮา กล่าว
คุณพ่อของเวกา ริโอฮา ซึ่งเป็นสถาปนิกด้านเทคนิค เกิดความสนใจในโรงงานเหล่านี้ เขาจึงถ่ายทอดความหลงใหลนี้ให้กับลูกชายซึ่งเป็นนักชีววิทยา และร่วมกับหุ้นส่วนของเขา มานูเอล ทริลโล ก่อตั้งห้องปฏิบัติการพืชเชิงนิเวศเพื่อศึกษาและนำเสนอพืชเหล่านี้ในฐานะไม้ประดับ ไม้อุตสาหกรรม และไม้ปรับสภาพภูมิอากาศ นี่คือจุดกำเนิดของลา บัมบูเซเรีย ซึ่งตั้งอยู่ห่างจากเมืองหลวงของอันดาลูเซียเพียงไม่กี่กิโลเมตร และเป็นสถานเพาะพันธุ์ไผ่ที่ไม่รุกรานแห่งแรกในยุโรป
“เรารวบรวมเมล็ดพันธุ์ได้ 10,000 เมล็ด งอกได้ 7,500 เมล็ด และคัดเลือกประมาณ 400 เมล็ดตามลักษณะเด่น” เวแก ริโอฮา อธิบาย ในห้องปฏิบัติการพืชของเขา ซึ่งมีพื้นที่เพียงหนึ่งเฮกตาร์ (2.47 เอเคอร์) ในหุบเขาที่อุดมสมบูรณ์ของแม่น้ำกัวดาลกีวีร์ เขาจัดแสดงพืชหลากหลายสายพันธุ์ที่ปรับตัวเข้ากับสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกัน บางชนิดสามารถทนต่ออุณหภูมิได้ต่ำถึง -12 องศาเซลเซียส (10.4 องศาฟาเรนไฮต์) และอยู่รอดได้ในพายุฤดูหนาวของแม่น้ำฟิโลเมนา ในขณะที่บางชนิดเติบโตได้ในทะเลทราย พื้นที่สีเขียวขนาดใหญ่แห่งนี้ตัดกับฟาร์มทานตะวันและมันฝรั่งที่อยู่ใกล้เคียง อุณหภูมิของถนนลาดยางที่ทางเข้าอยู่ที่ 40 องศาเซลเซียส (104 องศาฟาเรนไฮต์) ส่วนอุณหภูมิในเรือนเพาะชำอยู่ที่ 25.1 องศาเซลเซียส (77.2 องศาฟาเรนไฮต์)
แม้ว่าจะมีคนงานประมาณ 50 คนกำลังเก็บเกี่ยวมันฝรั่งอยู่ห่างจากโรงแรมไม่ถึง 50 เมตร แต่ภายในโรงแรมกลับได้ยินเพียงเสียงนกเท่านั้น ข้อดีของไม้ไผ่ในฐานะวัสดุดูดซับเสียงได้รับการศึกษาอย่างละเอียดถี่ถ้วน และงานวิจัยได้แสดงให้เห็นว่ามันเป็นวัสดุดูดซับเสียงที่เหมาะสม
แต่ศักยภาพของพืชสมุนไพรยักษ์ชนิดนี้นั้นมหาศาล ไผ่ซึ่งเป็นพื้นฐานของอาหารและแม้กระทั่งรูปลักษณ์ของแพนด้ายักษ์นั้น มีอยู่คู่ชีวิตมนุษย์มาตั้งแต่สมัยโบราณแล้ว ตามรายงานของ Scientific Reports
เหตุผลที่อุปกรณ์นี้ยังคงได้รับความนิยมอย่างต่อเนื่องก็คือ นอกจากจะเป็นแหล่งอาหารแล้ว โครงสร้างพิเศษของมัน ซึ่งได้รับการวิเคราะห์ในงานวิจัยของ National Science Review ก็ไม่ได้ถูกมองข้ามไป อุปกรณ์นี้ถูกนำไปใช้ในการออกแบบต่างๆ หรือเพื่อประหยัดพลังงานได้ถึง 20% เมื่อขนส่งของหนักโดยใช้ตัวค้ำยันแบบง่ายๆ “เครื่องมือที่ยอดเยี่ยมแต่เรียบง่ายเหล่านี้สามารถลดภาระงานด้วยมือของผู้ใช้ได้” ไรอัน ชโรเดอร์ จากมหาวิทยาลัยคาลการี อธิบายไว้ในวารสาร Journal of Experimental Biology
บทความอีกฉบับที่ตีพิมพ์ใน GCB Bioenergy อธิบายว่าไม้ไผ่สามารถเป็นทรัพยากรสำหรับการพัฒนาพลังงานหมุนเวียนได้อย่างไร “ไบโอเอทานอลและไบโอชาร์เป็นผลิตภัณฑ์หลักที่สามารถได้มา” Zhiwei Liang จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์และวิทยาศาสตร์ชีวภาพแห่งฮังการีกล่าวอธิบาย
หัวใจสำคัญของความอเนกประสงค์ของไม้ไผ่อยู่ที่การจัดเรียงตัวของเส้นใยในโครงสร้างทรงกระบอกกลวง ซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและความสามารถในการดัดงอ “การเลียนแบบความเบาและความแข็งแรงของไม้ไผ่ ซึ่งเป็นแนวทางที่เรียกว่าชีวเลียนแบบ ประสบความสำเร็จในการแก้ปัญหาหลายอย่างในการพัฒนาวัสดุ” โมโตฮิโร ซาโตะ จากมหาวิทยาลัยฮอกไกโด ผู้เขียนงานวิจัยในวารสาร Plos One กล่าว ด้วยเหตุนี้ เยื่อหุ้มที่กักเก็บน้ำของไม้ไผ่จึงทำให้มันเป็นพืชที่เติบโตเร็วที่สุดในโลก และนี่เป็นแรงบันดาลใจให้ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีควีนส์แลนด์พัฒนาขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อการชาร์จที่เร็วขึ้น
ไม้ไผ่มีประโยชน์และการประยุกต์ใช้มากมาย ตั้งแต่การผลิตเครื่องครัวที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ไปจนถึงการผลิตจักรยานหรือเฟอร์นิเจอร์ในทุกสาขาของสถาปัตยกรรม นักชีววิทยาชาวสเปนสองคนได้เริ่มต้นเส้นทางนี้แล้ว “เราไม่เคยละทิ้งการวิจัย” ทริลโลกล่าว ซึ่งเขาต้องเสริมความรู้ด้านชีววิทยาด้วยความรู้ด้านการเกษตร นักวิจัยยอมรับว่าพวกเขาไม่สามารถดำเนินโครงการนี้ได้หากปราศจากคำแนะนำของเขา ซึ่งเขาได้รับจากเอมิลิโอ ฮิเมเนซ เพื่อนบ้านของเขา ด้วยปริญญาโทภาคปฏิบัติ
ความมุ่งมั่นในการพัฒนาห้องปฏิบัติการพฤกษศาสตร์ทำให้เวก้า-ริโอฮาเป็นผู้ส่งออกไม้ไผ่ที่ถูกกฎหมายรายแรกของประเทศไทย เขาและทริลโลยังคงทดลองผสมพันธุ์เพื่อผลิตพืชที่มีลักษณะเฉพาะตามการใช้งานหรือพื้นที่เพาะปลูก หรือออกค้นหาเมล็ดพันธุ์พิเศษจากทั่วโลกซึ่งอาจมีราคาสูงถึงเมล็ดละ 10 ดอลลาร์ เพื่อผลิตพันธุ์ไม้เพาะชำได้มากถึง 200 สายพันธุ์
หนึ่งในแอปพลิเคชันที่มีศักยภาพในทันทีและมีผลกระทบสำคัญในระยะสั้น คือ การสร้างพื้นที่สีเขียวร่มรื่นที่ต้านทานแมลงในบางพื้นที่ ซึ่งสามารถบรรลุแนวทางแก้ไขทางชีวภูมิอากาศได้โดยใช้ดินน้อยที่สุด (แม้แต่ปลูกไผ่ในสระว่ายน้ำก็ได้) โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อพื้นที่ก่อสร้าง
พวกเขาพูดถึงพื้นที่ใกล้ทางหลวง วิทยาเขต โรงเรียน นิคมอุตสาหกรรม ลานโล่ง รั้วบ้าน ถนนใหญ่ หรือพื้นที่ที่ปราศจากพืชพรรณ พวกเขาอ้างว่าไม้ไผ่ไม่ใช่ทางเลือกทดแทนพืชพื้นเมือง แต่เป็นเครื่องมือพิเศษสำหรับพื้นที่ที่ต้องการการปกคลุมของพืชอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะช่วยดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ได้มากที่สุด เพิ่มออกซิเจนได้ 35% และลดอุณหภูมิลงได้ 15 องศาเซลเซียสในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
ราคาไม้ไผ่มีตั้งแต่ 70 ยูโร (77 ดอลลาร์) ถึง 500 ยูโร (550 ดอลลาร์) ต่อเมตร ขึ้นอยู่กับต้นทุนการผลิตต้นกล้าและความพิเศษของสายพันธุ์ที่ต้องการ ส่วนหญ้าสามารถสร้างโครงสร้างที่คงทนได้นานหลายร้อยปี โดยมีต้นทุนต่อตารางเมตรในการก่อสร้างต่ำกว่า มีการใช้น้ำมากขึ้นในช่วงสามปีแรก และมีการใช้น้ำน้อยลงมากหลังจากที่เจริญเติบโตเต็มที่และเข้าสู่ระยะพักตัว
พวกเขาสามารถยืนยันข้ออ้างนี้ด้วยหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ได้ ตัวอย่างเช่น การศึกษาใน 293 เมืองในยุโรปที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature พบว่าพื้นที่ในเมือง แม้จะมีพื้นที่สีเขียว ก็ยังกักเก็บความร้อนได้มากกว่าพื้นที่ที่ปกคลุมด้วยต้นไม้หรือพืชสูงถึงสองถึงสี่เท่า นอกจากนี้ ป่าไผ่ยังดักจับคาร์บอนไดออกไซด์ได้ดีกว่าป่าประเภทอื่นๆ อีกด้วย