บทที่ 4-1 ที่อยู่อาศัย / สังคมที่ยั่งยืน หมู่บ้านพร้าวต์ ฉบับที่สอง

 

○วัสดุพื้นฐานสำหรับที่อยู่อาศัย

หมู่บ้านส่วนใหญ่ในญี่ปุ่นมีฉนวนกันความร้อนที่ต่ำ ทำให้ในฤดูหนาว แม้จะใช้เครื่องทำความร้อนเท่าไรก็ตาม ความร้อนก็จะถูกดึงออกไป และหน้าต่างจะเกิดหยดน้ำค้าง (การควบแน่น) การใช้เครื่องทำความร้อนในสภาพนี้เป็นการใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างสิ้นเปลือง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้วัสดุฉนวนความร้อนเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อน และเสริมด้วยกระจกหลายชั้นหรือระบบระบายอากาศด้วยเครื่องจักรตลอด 24 ชั่วโมง เพื่อให้สามารถใช้งานเครื่องปรับอากาศได้ทั้งในฤดูร้อนและฤดูหนาวตลอด 24 ชั่วโมงโดยใช้พลังงานต่ำสุด

นอกจากนี้ คอนกรีตที่ใช้ในอาคารสูง คอนโดมิเนียม และที่พักอาศัย มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมหาศาลระหว่างกระบวนการผลิต ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อภาวะโลกร้อน จึงจำเป็นต้องลดปริมาณการใช้งานลง 

เมื่อพิจารณาปัญหาเหล่านี้ รวมถึงการแก้ปัญหาความยากจนที่ทำให้ผู้คนไม่สามารถมีบ้านที่เพียงพอ และปัญหาผู้ลี้ภัย การเริ่มสร้างบ้านที่ตอบโจทย์เหล่านี้ได้ทันทีในขณะนี้ และสามารถใช้งานได้อย่างยั่งยืนทั่วโลก วัสดุพื้นฐานที่เหมาะสมจึงได้แก่ ต้นพอลโลเนียที่โตเร็ว ไม้ไผ่ ฟาง ดิน ดินเหนียว หิน ปูนขาว และน้ำ

ฟางคือก้านของต้นข้าวหรือข้าวสาลีที่ผ่านการตากแห้ง ข้าวปลูกมากในภูมิภาคเอเชีย ตั้งแต่ญี่ปุ่นไปจนถึงอินเดีย ส่วนข้าวสาลีปลูกในภูมิภาคต่าง ๆ ทั่วโลก เช่น แอฟริกา ยุโรป เอเชีย รัสเซีย ออสเตรเลีย แคนาดา และอาร์เจนตินา ดังนั้นฟางสามารถหาได้ในทุกที่ โดยนำมามัดรวมกันเป็นบล็อกกว้างประมาณ 50 เซนติเมตร เพื่อใช้เป็นฉนวนกันความร้อน วางซ้อนกันระหว่างเสาของบ้าน จากนั้นทาดินทั้งด้านในและด้านนอกของฟางเพื่อสร้างผนังดิน บ้านลักษณะนี้เรียกว่า *สตรอว์เบลเฮาส์ (Straw Bale House) ฟางที่ใช้ถูกอัดเป็นบล็อกด้วยเครื่องจักรเกษตรที่เรียกว่า *เบลเลอร์ (Baler) 

เสาบ้านใช้ไม้พอลโลเนียพันธุ์โตเร็ว ซึ่งมีอัตราการเจริญเติบโตเร็วกว่าพอลโลเนียทั่วไป โดยภายในเวลา 5 ปี จะมีความสูงได้ถึง 15 เมตร และเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 40 เซนติเมตร ด้วยความแข็งแรงของไม้ชนิดนี้จึงเหมาะสำหรับใช้ทำเสาและเฟอร์นิเจอร์ นอกจากนี้ เมื่อต้นไม้ถูกตัด จะสามารถแตกหน่อใหม่และสามารถตัดซ้ำได้ทุก ๆ 5 ปี ซึ่งกระบวนการนี้สามารถทำต่อเนื่องได้ 30-40 ปี ไม้ชนิดนี้สามารถปลูกได้ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอบอุ่น และดินที่ไม่มีความเป็นกรดหรือด่างสูงเกินไป  

นอกจากนี้ยังมีวิธีการก่อสร้างด้วยการผสมทราย ดินเหนียว และฟางกับน้ำ เพื่อสร้างผนังดินหรืออิฐดินที่เรียกว่า โคบ (Cob) หรือ อาดอเบ (Adobe) ซึ่งเป็นวิธีการที่พบในหลายทวีปมาตั้งแต่อดีต การผสมฟางหรือวัสดุเส้นใยจะช่วยเพิ่มความแข็งแรง โดยฟางที่เป็นเส้นยาวจะช่วยยึดดินเข้าด้วยกัน ทำให้โคบมีความทนต่อแรงดึงสูงขึ้น  

เนื่องจากผนังดินเหล่านี้มีความเปราะบางเมื่อถูกลมและฝน จึงนิยมทาผนังด้านนอกด้วยวัสดุที่ผสมด้วยน้ำมันหรือปูนขาว เพื่อเพิ่มคุณสมบัติกันน้ำและความทนทาน  

สำหรับสตรอว์เบล ผนังจะมีความหนาประมาณ 50 เซนติเมตร ส่วนโคบมีผนังดินหนาประมาณ 60 เซนติเมตร แต่หากต้องการสร้างผนังบางในพื้นที่ภายในบ้าน สามารถใช้วิธีการที่พบในบ้านแบบดั้งเดิมของญี่ปุ่น โดยใช้ไม้ไผ่สานเป็นโครงและฉาบด้วยดิน  

ไม้ไผ่ส่วนใหญ่เติบโตในภูมิอากาศที่อบอุ่นและชื้น เช่นในเอเชียตะวันออกและใต้ แอฟริกา และประเทศในบริเวณเส้นศูนย์สูตรของอเมริกาใต้

ค่าความสามารถในการถ่ายเทความร้อนของวัสดุต่อไปนี้ ถ้าค่าตัวเลขต่ำก็จะยิ่งส่งผลให้การถ่ายเทความร้อนได้น้อย ดังนั้นวัสดุนั้นจะมีสมรรถนะการฉนวนความร้อนที่สูงขึ้น

ประมาณ 0.016 W/(m・K) กราซวูล 16K (วัสดุหลักเป็นกระจก)

ประมาณ 0.05 - 0.09 W/(m・K) ฟาง

ประมาณ 0.5 - 0.8 W/(m・K) ผนังดิน

ประมาณ 0.1 - 0.2 W/(m・K) ไม้ธรรมชาติ

ประมาณ 1.7 - 2.3 W/(m・K) คอนกรีต

นอกจากฟางแล้ว ยังสามารถใช้วัสดุอื่นๆ จากพืชตระกูลหญ้า เช่น หญ้าคายะหรือหญ้าแห้ง โดยหญ้าคายะมีค่า 0.041 W/(m K) และหญ้าแห้งจากสนามหญ้ามีค่า 0.037 W/(m K) หญ้าคายะมีหลายประเภท เช่น ชิกายะ, ซูเกะ, ซูซูกิ, โยชิ, คาริยาสุ, คารุกายะ และชิมากายะ ซึ่งในญี่ปุ่นรู้จักกันในชื่อหลังคาหญ้าคายะ

ดังนั้น ฟางจึงเป็นทรัพยากรที่สามารถเก็บได้ทุกปีจากทั่วโลก และหากเทศบาลสามารถตรวจสอบปริมาณวัสดุที่ใช้ได้ ฟางจะไม่ขาดแคลน ในขณะที่ดินต้องใช้เวลาหลายร้อยปีในการก่อตัว วัสดุที่สามารถเก็บเกี่ยวได้หลายครั้งในระยะเวลาอันสั้น เช่น ไม้พอลโลเนียพันธุ์โตเร็วและฟาง จะมีความสำคัญกว่าวัสดุที่ใช้ดิน เช่น บ้านฟาง (Straw Bale House) ที่มีการใช้ดินน้อยกว่า

ที่อยู่อาศัยแบบนี้ทำจากวัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ และมีการซ่อมแซมและใช้เป็นเวลานาน ส่วนวัสดุที่ใช้แล้วก็สามารถคืนสู่ธรรมชาติได้

ฟาง, โคลน, และอัดเบ (Adobe) เป็นวิธีการก่อสร้างที่มีอยู่มาแต่โบราณบนทุกทวีปและเป็นวิธีที่เหมาะสมในการใช้สร้างที่อยู่อาศัยที่ยั่งยืน ซึ่งสามารถนำไปใช้ในทั่วโลกได้ง่าย

นอกจากนี้ ในพื้นที่ที่มีฝนตกและความชื้นสูงเหมือนกับญี่ปุ่น จะต้องพิจารณามาตรการป้องกันการเน่าเสียของฟางจากเชื้อรา ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพิจารณาสิ่งต่อไปนี้

・ใช้หลังคาที่สามารถจัดการน้ำฝนได้อย่างมั่นคง และออกแบบชายคาหรือที่กันน้ำของหน้าต่างให้มีความยาวพอสมควรเพื่อปกป้องผนังจากน้ำฝน

・ยกฐานของที่อยู่อาศัยให้สูงขึ้นและป้องกันผนังจากน้ำฝนที่กระเด็นจากพื้นดิน

・ทำให้ความชื้นจากพื้นดินไม่สามารถเข้าไปในผนังได้

・ใช้โครงสร้างการระบายอากาศภายนอกเพื่อสร้างทางเดินให้อากาศระหว่างวัสดุภายนอกและฉนวน ทำให้ความชื้นถูกปล่อยออกไปและแห้ง รวมถึงป้องกันการเกิดหยดน้ำ

และจุดที่เชื่อมต่อระหว่างที่อยู่อาศัยและพื้นดินจะไม่ใช้ฐานรากคอนกรีต แต่จะเลือกใช้วิธีการสร้างที่เรียกว่า "อิชิบะดะเตะ" ซึ่งเป็นการวางเสาบนก้อนหินแทนฐานรากคอนกรีต วัตถุประสงค์คือการลดการใช้คอนกรีตและช่วยให้สามารถรับแรงจากแผ่นดินไหวได้ การที่บ้านยึดติดกับฐานรากคอนกรีตจะทำให้การสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวส่งตรงไปยังตัวบ้าน แต่ถ้าใช้วิธีอิชิบะดะเตะ เสาจะวางบนก้อนหิน ซึ่งจะช่วยลดการสั่นสะเทือนและทำให้การเคลื่อนไหวของเสานั้นลดลง แม้ว่าการใช้วิธีนี้จะไม่สามารถใช้ได้ทุกที่ แต่ก็จะเป็นทางเลือกแรก และจะพิจารณาการใช้ฐานรากคอนกรีตหรือวิธีอื่นๆ ตามความเหมาะสมในแต่ละกรณี

และฐานรากเหล่านี้จะถูกตั้งความสูงให้เหมาะสมกับระดับน้ำฝนที่จะไม่กระเด็นจากพื้นดินและสัมผัสผนังดิน

○การผลิตและการเก็บพลังงาน

การผลิตและการเก็บพลังงานควรเป็นสิ่งที่ยั่งยืนและมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ในหมู่บ้านพร้าวต์ สิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงานที่เราจะให้ความสำคัญเป็นอันดับแรกมีดังนี้  

พลังงานหลักจะใช้แบตเตอรี่แมกนีเซียม ซึ่งพัฒนาโดยศาสตราจารย์ทาคาชิ ยาเบะจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีโตเกียว แบตเตอรี่ชนิดนี้ใช้แผ่นแมกนีเซียมบาง ๆ เป็นแหล่งเก็บพลังงานที่สามารถเก็บและขนย้ายได้ โดยใช้แมกนีเซียมที่ขั้วลบและวัสดุจากคาร์บอนที่แช่ในน้ำเค็มที่ขั้วบวกเพื่อดึงไฟฟ้าออกมา  

แบตเตอรี่ชนิดนี้มีพลังงานมากกว่าลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ที่ใช้ในสมาร์ทโฟนถึง 8.5 เท่าและมีความเสี่ยงในการติดไฟน้อยกว่าพลังงานจากไฮโดรเจน นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่เคยจำกัดเวลาในการบินของโดรนไว้ที่ 30 นาที แต่แบตเตอรี่แมกนีเซียมสามารถทำให้โดรนบินได้นานถึง 2 ชั่วโมง หรือสามารถใช้พลังงานในการขับเคลื่อนรถกอล์ฟได้ประมาณ 2 ชั่วโมง  

แมกนีเซียมมีปริมาณมากในน้ำทะเลถึงประมาณ 1,800 ล้านล้านตัน ซึ่งเทียบเท่ากับน้ำมันที่ใช้ทั่วโลก 10,000 ล้านตันในระยะเวลา 100,000 ปี การขาดแคลนของมันจึงเป็นไปได้ยากและสามารถใช้ได้ทั่วโลก นอกจากนี้ การนำออกซิไดซ์แมกนีเซียมที่เหลือจากการใช้งานมาผ่านกระบวนการให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000°C ก็สามารถนำมาใช้เป็นแบตเตอรี่แมกนีเซียมได้อีกครั้ง  

ศาสตราจารย์ท่านนี้ยังได้พัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้การสะท้อนแสงจากกระจกเพื่อรวบรวมแสงอาทิตย์ และแปลงเป็นแสงเลเซอร์ที่ยิงไปยังออกซิไดซ์แมกนีเซียมเพื่อแยกออกซิเจนและทำให้สามารถนำแมกนีเซียมกลับมาใช้ใหม่ รวมถึงอุปกรณ์สำหรับการสกัดแมกนีเซียมและเกลือจากน้ำทะเลเพื่อใช้ในกระบวนการการแปรสภาพน้ำให้เป็นน้ำจืดด้วย.

แบตเตอรี่แมกนีเซียมที่ใช้ในการทดลองมีขนาดกว้าง 16.3 ซม. ลึก 23.7 ซม. สูง 9.7 ซม. และมีน้ำหนักประมาณ 2 กิโลกรัมหลังจากเติมน้ำแล้ว โดยมีกำลังไฟสูงสุด 250W ซึ่งสามารถทำให้ตู้เย็นขนาด 450 ลิตรทำงานได้นาน 1 ชั่วโมง หากเชื่อมต่อแบตเตอรี่ 5 หรือ 10 ลูกจะสามารถจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ที่ต้องการพลังงานมากขึ้นได้ และเมื่อใช้แบตเตอรี่แมกนีเซียมหนัก 16 กก. ในรถยนต์ก็สามารถขับได้ไกลถึง 500 กม.  

เมื่อทำการแปรสภาพน้ำทะเลเป็นน้ำจืด จะเหลือเกลือและน้ำเกลือขม (แมกนีเซียมคลอไรด์) ซึ่งเมื่อฉายแสงเลเซอร์ไปที่แมกนีเซียมคลอไรด์จะทำให้แมกนีเซียมเกิดขึ้นได้ นอกจากนี้ แมกนีเซียมยังพบมากในทรายของทะเลทรายด้วย โดยจากน้ำทะเล 10 ตันสามารถสกัดแมกนีเซียมได้ถึง 13 กก. ซึ่งเทียบเท่ากับพลังงานไฟฟ้า 1 เดือนสำหรับครัวเรือนมาตรฐาน  

หากใช้แบตเตอรี่แมกนีเซียมเป็นฐานในการดำรงชีวิต ก็จะสามารถผลิตแบตเตอรี่แมกนีเซียมจากทะเลทั่วโลกได้ โดยไม่ต้องกังวลเรื่องการขาดแคลน เนื่องจากสามารถเก็บและขนย้ายได้ ทำให้สามารถใช้ไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกลที่มีสภาพไม่เอื้ออำนวยได้  

เครื่องแปรสภาพน้ำทะเลเป็นน้ำจืดที่ผลิตแมกนีเซียมต้องการพลังงานไฟฟ้า ดังนั้นจึงมีการใช้พลังงานจากน้ำในแม่น้ำและลำคลองต่าง ๆ เพื่อผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำตก (พลังงานน้ำขนาดเล็ก) โดยน้ำตกและปริมาณน้ำจะส่งผลต่อปริมาณพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ ตัวอย่างเช่นในจังหวัดกิฟุ ประเทศญี่ปุ่น การผลิตพลังงานไฟฟ้าจากน้ำที่สถานีผลิตพลังงานน้ำสะอาดอิโตชิโระบันบะ ซึ่งมีน้ำตกสูง 111 เมตร สามารถผลิตพลังงานได้ 125 kW ซึ่งเพียงพอสำหรับ 150 ครัวเรือน  

นอกจากพลังงานน้ำแล้ว ยังมีการใช้พลังงานจากกระแสน้ำในทะเลและแม่น้ำ (พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง) โดยกระแสน้ำในทะเลจะเคลื่อนไหวตลอดเวลา ทำให้สามารถผลิตไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องทั้งในเวลากลางวันและกลางคืน และเนื่องจากมีโครงสร้างที่เรียบง่ายจึงไม่ต้องการอุปกรณ์ขนาดใหญ่  

หากรวมพลังงานลมขนาดเล็กและขนาดกลางเข้าไปด้วย เมื่อมีลมจะช่วยเพิ่มปริมาณพลังงานที่ผลิตได้ ในปัจจุบันมีการพัฒนาเครื่องผลิตพลังงานลมหลายประเภท หากใช้กังหันลมที่มีแกนแนวตั้งก็สามารถรับลมได้จากทุกทิศทาง ในหมู่บ้านพร้าวต์ เทศบาลต่าง ๆ จะจัดการผลิตและดูแลอุปกรณ์พลังงานขนาดเล็กและขนาดกลาง โดยมีการสร้างแหล่งพลังงานกระจายไปตามพื้นที่ต่าง ๆ เพื่อให้การผลิตพลังงานเป็นแบบกระจาย ซึ่งจะไม่ให้ความสำคัญกับการสร้างพลังงานลมขนาดใหญ่ในลำดับแรก.

แบตเตอรี่แมกนีเซียม, พลังงานน้ำขนาดเล็ก, พลังงานกระแสน้ำขึ้นน้ำลง, และพลังงานลมที่ได้กล่าวถึงทั้งหมดนี้ไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการผลิตไฟฟ้า จึงเป็นการแก้ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและเป็นวิธีการผลิตไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพและยั่งยืน นอกจากนี้ยังมีการใช้แหล่งพลังงานอื่น ๆ พร้อมกันเพื่อมุ่งสู่ความหลากหลายของพลังงานจากธรรมชาติ  

หนึ่งในนั้นคือการใช้เครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์แบบท่อสุญญากาศในการผลิตน้ำร้อนจากพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อนำไปใช้ในห้องน้ำและห้องครัว เครื่องนี้ประกอบด้วยส่วนที่รวบรวมความร้อนจากแสงอาทิตย์และส่วนที่เก็บน้ำร้อน ซึ่งในกรณีของญี่ปุ่น อุณหภูมิจะอยู่ที่ 60-90 องศาเซลเซียสในฤดูร้อน และประมาณ 40 องศาเซลเซียสในฤดูหนาว  

พร้อมกันนั้นยังมีการพิจารณาการใช้แผงรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งอากาศในแผงที่ถูกทำให้ร้อนด้วยแสงอาทิตย์จะมีอุณหภูมิประมาณ 50 องศาเซลเซียส และจะเดินผ่านท่อที่พาความร้อนไปยังทั่วทั้งบ้านเพื่อใช้เป็นระบบทำความร้อน  

เนื่องจากเป็นการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ การเลือกทิศทางและมุมของการติดตั้งเครื่องทำน้ำอุ่นและแผงรวบรวมความร้อนจึงมีความสำคัญ สำหรับญี่ปุ่นแล้ว ทิศทางที่ดีที่สุดคือทิศใต้ตรง โดยที่หากเทียบกับทิศทางนี้แล้ว ทิศตะวันออกและทิศตะวันตกจะได้ประสิทธิภาพประมาณ 80% และมุมของหลังคาควรอยู่ระหว่าง 20-30 องศา ซึ่งเป็นมุมที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการติดตั้งแผงทั้งบนหลังคาหรือบนพื้นดิน โดยหากติดตั้งบนหลังคา รูปร่างของหลังคาก็จะต้องเหมาะสมเพื่อให้ได้พื้นที่รวบรวมความร้อนที่มากที่สุด  

เครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์และแผงรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์เหล่านี้มีโครงสร้างที่เรียบง่ายเนื่องจากใช้ความร้อนเป็นพลังงาน  

ถัดมา ในสถานที่ที่ไม่มีไฟฟ้า เช่น การใช้แสงสว่าง จะมีการพิจารณาการใช้พลังงานจากพืชและพลังงานน้ำขนาดเล็ก พลังงานจากพืชสามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้โดยการเสียบขั้วไฟฟ้าทั้งสองด้านลงในดิน ซึ่งจะได้พลังงานไฟฟ้าที่อ่อนแอ แต่พลังงานนี้ค่อนข้างน้อย จากการทดลองหนึ่ง พบว่าเมื่อเชื่อมต่อขั้วไฟฟ้า 100 อันจะสามารถผลิตไฟฟ้าได้มากกว่าระบบไฟฟ้าภายในบ้านที่มีแรงดันไฟฟ้า 100 โวลต์ ซึ่งการเลือกขั้วไฟฟ้าควรเป็นแมกนีเซียมและถ่านไม้บิญโจ ขณะที่แหล่งทรัพยากรพิเศษอื่น ๆ จะไม่ได้ถูกนำมาใช้  

นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาเครื่องผลิตพลังงานน้ำขนาดเล็กที่สามารถพกพาได้ ยาว 1 เมตร ซึ่งสามารถผลิตไฟฟ้าได้จากความสูง 1 เมตรของลำธาร โดยสามารถผลิตไฟฟ้า 5W จากการไหลของน้ำ 10 ลิตรในแต่ละวินาที.

ในฟินแลนด์ มีการใช้แบตเตอรี่ทรายด้วย ซึ่งเป็นการเก็บพลังงานจากแสงอาทิตย์และพลังงานลมในรูปแบบของความร้อนในทราย ถังเก็บความร้อนมีขนาดกว้าง 4 เมตร สูง 7 เมตร และบรรจุทราย 100 ตัน ความร้อนนี้จะถูกจ่ายไปยังพื้นที่รอบๆ และนำไปใช้ในระบบทำความร้อนของอาคารและสระน้ำอุ่น ทรายที่ถูกทำให้ร้อนถึง 500 องศาเซลเซียสสามารถเก็บพลังงานไว้ได้นานเป็นเดือน อายุการใช้งานสามารถยาวนานได้หลายสิบปี ทรายที่ใช้สามารถเป็นทรายทั่วไปที่แห้งและไม่มีขยะที่ติดไฟปนอยู่ ซึ่งสามารถใช้ได้ในญี่ปุ่นด้วย  

ในฟินแลนด์ คำนวณว่าการจ่ายความร้อนให้กับพื้นที่ที่มีประชากร 35,000 คนต้องใช้ถังเก็บทรายขนาดสูง 25 เมตรและเส้นผ่าศูนย์กลาง 40 เมตร  

แบตเตอรี่ทรายนี้ยังมีโครงสร้างที่เรียบง่าย ประกอบด้วยท่อ, วาล์ว, พัดลม, และองค์ประกอบทำความร้อนด้วยไฟฟ้า ซึ่งทำให้มีต้นทุนการก่อสร้างที่ต่ำ  

ในอเมริกา ก็มีการพัฒนาแบตเตอรี่ทรายเช่นกัน โดยใช้ทรายซิลิกาจนร้อนถึง 1200 องศาเซลเซียส และเก็บในถังเก็บความร้อนที่ทำจากคอนกรีตฉนวน ถ้าจะเปลี่ยนความร้อนเป็นไฟฟ้า จะใช้การต้มน้ำให้กลายเป็นไอน้ำและใช้พลังงานจากไอน้ำหมุนกังหันที่มีใบพัดหลายใบ กังหันนี้จะเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้า หากต้องการแปลงความร้อนเป็นไฟฟ้า จะต้องใช้ระบบดังกล่าว  

จนถึงตอนนี้ เป็นวิธีการผลิตไฟฟ้าและการเก็บพลังงานในหมู่บ้านพร้าวต์ ต่อไปเราจะมาดูวิธีการผลิตไฟฟ้าที่มีอยู่แล้วและเหตุผลที่ไม่ได้นำมาใช้  

หนึ่งในนั้นคือน้ำมันไฮโดรเจน ซึ่งในขณะที่ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงจะไม่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ แต่กระบวนการผลิตนั้นปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ตัวอย่างเช่น วิธีการผลิตไฮโดรเจนจากน้ำมันก๊าซธรรมชาติ, น้ำมัน, และถ่านหินนั้นจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาในปริมาณมาก และในที่สุดจะต้องเผชิญกับปัญหาการหมดทรัพยากร จึงไม่ใช่ทางเลือก  

อีกวิธีหนึ่งคือการใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์และพลังงานลมในการแยกน้ำโดยการไฟฟ้าเพื่อผลิตไฮโดรเจน วิธีนี้ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์น้อย แต่ใช้ปริมาณน้ำมาก ซึ่งจะเร่งให้เกิดปัญหาการขาดแคลนน้ำที่เกิดขึ้นแล้วจากภาวะโลกร้อน

ในกระบวนการไฟฟ้าจากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (น้ำไฟฟ้า) จะใช้โลหะหายากเช่น อิริเดียม ซึ่งหากใช้งานในปริมาณนี้ต่อไปจนถึงปี 2050 คาดว่าจะใช้มากกว่าปริมาณที่มีในแหล่งแร่สองเท่า และจะหมดไป จึงไม่สามารถเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนได้

นอกจากนี้ยังมีวิธีการผลิตก๊าซ, ไฟฟ้า และไฮโดรเจนจากการผลิตไฟฟ้าจากชีวมวล ชีวมวลได้แก่ ขยะจากมนุษย์และสัตว์ เช่น มูลสัตว์ ฟาง ข้าวเปลือก ซึ่งเป็นของเหลือจากการเกษตร อาหารที่เหลือ และไม้ เช่น ถังบ่อก๊าซชีวมวลในครัวเรือน ใช้กากมูลวัว ซึ่งมีก๊าซเมเทนแบคทีเรีย เมื่อเติมขยะจากมนุษย์หรืออาหาร และวัชพืชลงไป เมเทนแบคทีเรียจะย่อยสลายและผลิตก๊าซชีวมวลออกมา ซึ่งก๊าซนี้มีส่วนผสมหลักคือ เมเทน 60% และคาร์บอนไดออกไซด์ 40% ก๊าซเมเทนเป็นสาเหตุหลักของภาวะโลกร้อน ดังนั้นการใช้ในระดับโลกจึงมีความยากลำบาก

สำหรับการเก็บไฮโดรเจนสามารถทำได้โดยการอัดแรงดันสูง, การทำให้เป็นไฮโดรเจนเหลวที่อุณหภูมิ -253 องศาเซลเซียส หรือการใช้โลหะที่สามารถเก็บไฮโดรเจนได้ หลังจากนั้นจะต้องมีอุปกรณ์เพื่อขนส่ง ซึ่งอุปกรณ์เหล่านี้มีขนาดใหญ่และซับซ้อน จึงไม่เป็นทางเลือก

อีกวิธีคือการใช้แผงโซลาร์เซลล์ ซึ่งมีสารพิษในตัว และต้องถูกฝังในดินในกระบวนการกำจัดทิ้ง จึงไม่ใช่วิธีที่ยั่งยืน

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนใต้พิภพต้องใช้เวลาในการสำรวจ การขุดเจาะ และการติดตั้งท่อที่ใช้เวลานาน รวมถึงมีสถานที่ที่จำกัดสำหรับการใช้ จึงไม่เป็นทางเลือก

และพลังงานนิวเคลียร์นำไปสู่ภัยพิบัติ และแร่ยูเรเนียมที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงนั้นมีจำกัดและจะหมดไปในที่สุด จึงไม่เป็นทางเลือก

การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานความร้อนจากเชื้อเพลิงฟอสซิลก็มีปัญหาคือเชื้อเพลิงเหล่านี้จะหมดไปในไม่ช้า และปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ในปริมาณมาก ดังนั้นจึงไม่สามารถนำมาใช้ได้

นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมที่ใช้ในรถยนต์ไฟฟ้า, จักรยานไฟฟ้า และสมาร์ทโฟนจะใช้แร่ธาตุหายากอย่างลิเธียมและโคบอลต์ ซึ่งไม่สามารถใช้ได้อย่างยั่งยืน จึงไม่ได้ใช้

สรุปได้ว่า แบตเตอรี่แมกนีเซียม, การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำขนาดเล็ก, การผลิตไฟฟ้าจากกระแสน้ำทะเล, และพลังงานลมขนาดเล็กและกลางจะเป็นตัวหลัก โดยจะพิจารณาเพิ่มเติมเครื่องทำน้ำอุ่นพลังงานแสงอาทิตย์, แผงรับพลังงานแสงอาทิตย์, การผลิตไฟฟ้าจากพืช, การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานน้ำขนาดเล็กมาก, และแบตเตอรี่ทราย ตามสถานการณ์ที่เหมาะสม

ด้วยวิธีนี้จะผลิตไฟฟ้าจากทะเล, แม่น้ำ และดินแดนให้ได้มากที่สุด และแบ่งปันไฟฟ้านั้น การเพิ่มการฉนวนของที่อยู่อาศัยจะช่วยลดการใช้พลังงานไฟฟ้า ดังนั้นจึงสามารถดำรงชีวิตด้วยพลังงานธรรมชาติเท่านั้นโดยไม่ใช้ทรัพยากรที่หมดไป ในสังคมเงินตรา, การดำเนินกิจกรรมทางเศรษฐกิจจะทำให้มีการใช้พลังงานไฟฟ้าจำนวนมหาศาลทุกวัน เมื่อกิจกรรมเศรษฐกิจเหล่านี้หายไป, ความต้องการพลังงานจะลดลงอย่างมาก, และการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะลดลงอย่างมาก, ซึ่งจะเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการลดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

○การระบายน้ำทิ้งในครัวเรือน

เพื่อสร้างที่อยู่อาศัยที่เป็นอิสระและสอดคล้องกับธรรมชาติ, จำเป็นต้องแก้ปัญหาน้ำทิ้งจากครัวเรือนด้วย น้ำทิ้งหลักที่มาจากการซักผ้า, ห้องครัว, ห้องน้ำ, อ่างล้างหน้า, ห้องอาบน้ำ และห้องน้ำ ต้องเริ่มต้นด้วยการใช้ระบบระบายน้ำธรรมชาติซึ่งปล่อยน้ำทิ้งให้ซึมลงดินจากหลุมที่ขุดใกล้บ้าน กล่าวง่ายๆ คือการวางกรวดหรือทรายในหลุมและให้น้ำทิ้งซึมลงไปในดิน

สำหรับการระบายน้ำ, ใช้ท่อดิน (ท่อดินเผา) ซึ่งผลิตจากดินเหนียวที่เผาที่อุณหภูมิสูงกว่า 1000 องศาเซลเซียส ท่อเหล่านี้มีความแข็งแรง, ทนต่อการกัดกร่อน, ทนต่อสารเคมี และมีอายุการใช้งานยาวนาน สามารถกลับคืนสู่ธรรมชาติได้

และต้องใช้ผงซักฟอก, สบู่, ยาสีฟันที่ปราศจากมลพิษเท่านั้น สบู่และแชมพูที่ทำจากน้ำมันหอมระเหย (Essential Oil) จะไม่ใช้วัตถุดิบจากปิโตรเลียมหรือสารเคมี ดังนั้นหลังจากการระบายน้ำจะถูกย่อยสลายอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้ยังสามารถใช้แอลกอฮอล์ในการฆ่าเชื้อได้ ซึ่งมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อและสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรียที่ผิวหนัง แอลกอฮอล์ผลิตจากทรัพยากรธรรมชาติ เช่น อ้อย สามารถนำกลับสู่ดินได้โดยตรงและสามารถปลูกได้อย่างมีการวางแผน สำหรับการทำความสะอาดจานหรือเสื้อผ้า สามารถใช้น้ำร้อนที่อุณหภูมิ 70 องศาขึ้นไป น้ำร้อนมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อและลบคราบน้ำมัน ทำให้คราบสกปรกและกลิ่นหายไป จากนั้นใช้ผงซักฟอกจากธรรมชาติ

สำหรับการแปรงฟัน ยาสีฟันที่ขายตามท้องตลาดส่วนใหญ่ประกอบด้วยสารเคมีซึ่งไม่สามารถย่อยสลายได้ทั้งหมด ดังนั้นไม่ควรใช้งาน ควรพิจารณาการใช้ซิลิโรลหรือฟลูออไรด์ในการแปรงฟัน และแปรงฟันโดยใช้แปรงฟันและไหมขัดฟัน การใช้แปรงฟันเพียงอย่างเดียวสามารถแปรงฟันได้เพียงประมาณ 50% เท่านั้น และเศษอาหารหรือคราบสกปรกระหว่างฟันควรทำความสะอาดด้วยไหมขัดฟัน หากไม่ทำทั้งสองอย่างหลังอาหารทุกมื้อ คนส่วนใหญ่จะมีฟันผุ

ด้วยวิธีนี้ จะไม่ใช้สารเคมีใด ๆ และจะปล่อยน้ำทิ้งให้ซึมลงดิน เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของดิน

○ห้องน้ำชีวภาพ

การจัดการของเสียจากห้องน้ำจะใช้ห้องน้ำชีวภาพแบบมีน้ำล้าง ซึ่งเป็นการผลิตพลังงานชีวมวล จากนั้นสามารถนำก๊าซ, ไฟฟ้า, หรือไฮโดรเจนมาใช้ การอาศัยจะมีถังเก็บน้ำฝนเพื่อใช้น้ำล้างห้องน้ำ, อาบน้ำ, น้ำร้อน และซักผ้า การใช้ทรัพยากรน้ำจากแม่น้ำหรือทะเลสาบจะลดลงเนื่องจากปัญหาการขาดแคลนน้ำในอนาคต

และจะใช้กระดาษชำระที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติทำจากพืช เช่น ไผ่ นอกจากนี้ต้องระมัดระวังว่า หากก๊าซมีเทนรั่วไหลจากถังบำบัดในห้องน้ำชีวภาพ การสะสมของก๊าซในห้องน้ำหรือภายในอาคารต้องหลีกเลี่ยง ดังนั้นจะต้องคำนึงถึงตำแหน่งและการติดตั้งอุปกรณ์ให้ดี เพราะเคยมีเหตุการณ์ที่เกิดจากประกายไฟจากวงจรไฟฟ้าที่จุดติดไฟและระเบิด

นอกจากนี้ ในช่วงเกิดแผ่นดินไหวหรือภัยพิบัติจะมีปัญหาเรื่องการมีหรือไม่มีห้องน้ำ ห้องน้ำแบบใช้น้ำจะยังทำงานได้แม้ไม่มีไฟฟ้า แต่หากน้ำประปาหยุดไหลจะไม่สามารถใช้ได้ ดังนั้นหากสามารถย้ายของเสียไปยังถังเก็บได้ด้วยมือในกรณีฉุกเฉิน ปัญหาการขาดแคลนห้องน้ำในช่วงภัยพิบัติก็จะได้รับการแก้ไข

หากไม่สามารถใช้ห้องน้ำชีวภาพได้ จะพิจารณาการใช้ห้องน้ำชีวภาพแบบไม่มีน้ำ ซึ่งถังเก็บของเสียจะบรรจุผงไผ่หรือขี้เลื่อยเพื่อช่วยในการย่อยสลายและทำให้เป็นปุ๋ย ห้องน้ำชีวภาพแบบนี้ไม่ต้องใช้น้ำและไม่ต้องมีการสูบออก ผงไผ่ภายในจะต้องมีการเติมหรือเปลี่ยนใหม่ ห้องน้ำชีวภาพจะใช้วิธีแยกของเสียใหญ่และเล็กออกจากกัน เนื่องจากหากมีน้ำมากเกินไปการหมักจะไม่เกิดขึ้น และปัสสาวะจะมีกลิ่น ดังนั้นถังเก็บจะใช้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อช่วยในการทำให้ร้อนและเร่งกระบวนการย่อยสลาย

นอกจากนี้ ผ้าอ้อมสำหรับทารกหรือผู้ป่วยในบ้านจะทำจากไม้ที่ถูกตัดออกจากป่า และเมื่อใช้งานแล้วผ้าอ้อมที่เปียกจะต้องเผาไหม้ด้วยความร้อนสูง ซึ่งจะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมามาก ดังนั้นผ้าอ้อมผ้าจะเป็นตัวเลือกหลัก เนื่องจากผ้าอ้อมที่ทำจากเส้นใยสังเคราะห์อาจทำให้เกิดอาการคัน ดังนั้นจึงควรใช้วัสดุธรรมชาติ ทุกบ้านจะต้องมีเครื่องซักผ้าขนาดเล็กสำหรับผ้าอ้อมผ้าและสถานที่ทำความสะอาด และน้ำทิ้งจะต้องใช้วิธีการระบายน้ำเข้าสู่ดินแบบธรรมชาติ

เกี่ยวกับการจัดการขยะ ในสังคมที่พึ่งพาตนเองเช่นหมู่บ้านพร้าวต์ จะไม่มีซูเปอร์มาร์เก็ตหรือร้านสะดวกซื้อ จึงไม่มีขยะจากถุงพลาสติกขนาดใหญ่ ขวดพลาสติก กระป๋อง หรือขวดแก้วที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ นั่นหมายความว่า ขยะที่เหลือจะเป็นขยะอินทรีย์และบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ ขยะเหล่านี้จะถูกย่อยสลายในห้องน้ำชีวภาพก่อนและเปลี่ยนเป็นพลังงาน หากไม่สามารถใช้ห้องน้ำชีวภาพได้ จะใช้การหมัก compost ซึ่งมีหลักการเหมือนกับห้องน้ำชีวภาพ โดยผสมกับผงไผ่หรือขี้เลื่อย และให้จุลินทรีย์ช่วยในการย่อยสลาย

ด้วยวิธีนี้ น้ำทิ้ง ขยะ และเศษอาหารทั้งหมดจะได้รับการจัดการภายในบ้านเป็นหลัก น้ำทิ้งจะได้รับการจัดการเองและกลับสู่พื้นดิน ซึ่งจะช่วยให้ทะเลและแม่น้ำยังคงใสสะอาดและสามารถดื่มได้ และสัตว์น้ำก็จะกลับสู่สภาพที่อุดมสมบูรณ์ตามธรรมชาติ