บทที่ 4-2 ที่อยู่อาศัย / สังคมที่ยั่งยืน หมู่บ้านพร้าวต์ ฉบับที่สอง

 

○เครื่องพิมพ์ 3D

เครื่องพิมพ์ 3D ใช้เส้นใย PLA ที่ทำจากแป้งจากอ้อย ข้าวโพด หรือมันฝรั่ง ซึ่งสามารถย่อยสลายในสภาพแวดล้อมตามธรรมชาติได้

ในหมู่บ้านพร้าวต์ ผู้อยู่อาศัยใช้เครื่องพิมพ์ 3D เพื่อผลิตของใช้ในชีวิตประจำวันจากทรัพยากรในท้องถิ่นโดยไม่เสียค่าใช้จ่าย

เครื่องพิมพ์ 3D สามารถสร้างรูปแบบ 3D ที่ออกแบบบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ให้กลายเป็นของจริงได้ ดังนั้นข้อมูลการออกแบบที่สร้างโดยนักออกแบบจะถูกแชร์ออนไลน์ และผู้อยู่อาศัยทุกคนสามารถเลือกออกแบบที่ต้องการหรือออกแบบเองได้ กฎเกณฑ์การออกแบบและการผลิตชิ้นงานจากเครื่องพิมพ์ 3D จะเป็นดังนี้

・วัสดุสำหรับผลิตภัณฑ์ในชีวิตประจำวันจะต้องใช้วัตถุดิบที่สามารถเก็บเกี่ยวได้จากทุกที่ในโลกเป็นอันดับแรก

・เส้นใย PLA ที่ทำจากแป้งหรือวัสดุจากพืชที่สามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ เช่น ไผ่หรือไม้ที่สามารถเติบโตได้อย่างมั่นคงและเก็บเกี่ยวได้หลายครั้ง เป็นวัสดุที่มีความสำคัญอันดับแรก

・ใช้วัสดุที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

・ไม่มีมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

・ไม่ใช้วัสดุจากสัตว์ เช่น หนัง

・การออกแบบจากเครื่องพิมพ์ 3D ควรสามารถผลิตชิ้นงานที่สามารถนำไปใช้ในการสร้างโครงสร้างสาธารณะในพื้นที่ต่างๆ หรือการฟื้นฟูในกรณีเกิดภัยพิบัติได้อย่างรวดเร็ว

ตามกฎเหล่านี้ ในโรงงานผลิตจะมีการซ่อมแซมผลิตภัณฑ์และนำเครื่องใช้ไฟฟ้าของเก่ากลับมาใช้ใหม่

○เตาไฟฟ้า, เตาหลอม

โลหะจะถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับโครงสร้างพื้นฐานสาธารณะ บ้านเรือน และเครื่องใช้ไฟฟ้า โดยเตาหลอมจะเป็นสิ่งจำเป็นในการผลิตโลหะและแก้วจากแร่ธาตุ เตาหลอมจะมีขนาดตั้งแต่เล็กไปจนถึงขนาดกลาง และใช้วิธีการหลอมแบบดั้งเดิมที่เรียกว่า "ทาตาระ" ซึ่งเป็นเตาที่ทำจากดินเหนียวและมีขอบต่ำ วิธีการนี้เป็นวิธีดั้งเดิมที่ใช้กันมาแต่โบราณ วัสดุที่ใช้สำหรับจุดไฟจะเป็นถ่านไม้หรือถ่านไผ่

จำนวนผลิตภัณฑ์ที่ผลิตในเทศบาลจะน้อยลงเมื่อเทียบกับสังคมที่ใช้เงินตรา แต่ก็ยังคงใช้ถ่านไม้ ซึ่งยังคงปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ หากดำเนินการในหลายพื้นที่รวมกัน ก็จะส่งผลต่อความสามารถในการใช้งาน ดังนั้นจึงต้องพิจารณาเตาหลอมไฟฟ้าขนาดเล็กถึงขนาดกลาง หากเตาหลอมไฟฟ้าสามารถทำงานด้วยพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนในเทศบาลได้ ก็จะเป็นทางเลือกที่ดีกว่า

ด้วยวิธีนี้ โลหะต่างๆ เช่น เหล็ก ทองแดง อลูมิเนียม และแก้วจะถูกผลิตขึ้น ผู้อยู่อาศัยจะผลิตเฉพาะจำนวนที่จำเป็น และการนำโลหะกลับมาใช้ใหม่ก็จะเกิดขึ้นที่นี่ โดยการจัดการความร้อนสูงในขั้นตอนนี้ หากเป็นไปได้ พลังงานความร้อนที่ปล่อยออกมาจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่ทรายหรือใช้ในกระบวนการเช่น การเอาน้ำมันออกจากไผ่

○โรงงานเซมิคอนดักเตอร์ขนาดเล็ก

ในเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รอบตัวเรา มักจะมีเซมิคอนดักเตอร์เป็นส่วนประกอบ เซมิคอนดักเตอร์เป็นชิ้นส่วนเล็กๆ ที่จำเป็นสำหรับการส่งสัญญาณวิทยุเพื่อการสื่อสาร การเพิ่มระดับเสียงของลำโพง การควบคุมมอเตอร์ การคำนวณหรือการตั้งเวลาต่างๆ

เซมิคอนดักเตอร์มักจะผลิตในโรงงานที่มีมูลค่าหลายพันล้านหรือหลายล้านล้านเยน แต่ในสังคมที่มีการพึ่งพาตนเองเช่นนี้ การผลิตเซมิคอนดักเตอร์ก็จะเป็นการผลิตที่เทศบาลเพื่อนำมาผลิตใช้ในพื้นที่นั้นๆ หรือที่เรียกว่าการผลิตเพื่อการบริโภคในท้องถิ่น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องสร้างโรงงานขนาดเล็กที่รวบรวมเทคโนโลยีการพิมพ์ 3D เพื่อผลิต

นอกจากเซมิคอนดักเตอร์แล้ว แผ่นวงจรพิมพ์ที่มีส่วนประกอบเช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ หม้อแปลง ไดโอด ทรานซิสเตอร์ เป็นต้น จะต้องผลิตด้วยเครื่องพิมพ์ 3D

กระบวนการนี้จะได้วัสดุโลหะจากแร่ธาตุและสร้างเซมิคอนดักเตอร์และแผ่นวงจรพิมพ์ในโรงงานขนาดเล็ก โดยใช้ทรัพยากรในท้องถิ่นให้มากที่สุด การผลิตจะไม่ดำเนินการในโรงงานขนาดใหญ่ แต่จะผลิตในโรงงานขนาดเล็กเพื่อให้ได้จำนวนที่จำเป็นที่สุดและทำให้การผลิตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากที่สุด นอกจากนี้ยังช่วยให้ส่วนประกอบหลักเหล่านี้สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องมีการผูกขาดจากใคร นี่ก็เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการผลิตในโรงงานของเทศบาล

○การใช้คอนกรีตในปริมาณที่จำกัด

ในสังคมที่ใช้เงินเป็นหลัก มีการใช้ยางมะตอยและคอนกรีตในการปูถนนทั่วโลก ในบางหมู่บ้านมีการใช้ถนนที่ปูด้วยหินเพื่อเสริมความสวยงาม ซึ่งในกรณีนี้ก็อาจมีการใช้คอนกรีตด้วยเช่นกัน นอกจากนี้ คอนกรีตยังถูกใช้ในผนังของอุโมงค์และรถไฟใต้ดินด้วย  

ยางมะตอยทำจากน้ำมันดิบ ซึ่งในการผลิตจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา ในกรณีของคอนกรีต วัสดุที่ใช้ในการผูกดินให้แข็งตัวคือปูนซีเมนต์ ซึ่งประกอบด้วยหินปูน เมื่อหินปูนถูกเผาที่อุณหภูมิสูงกว่า 900°C จะกลายเป็นปูนขาว ซึ่งจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา นอกจากนี้ การเผายังใช้พลังงานจากน้ำมันหรือถ่านหินซึ่งเป็นฟอสซิลเชื้อเพลิง ส่งผลให้มีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในสองขั้นตอน โดยในบางสถิติพบว่า การผลิตปูนซีเมนต์เป็นแหล่งที่ปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถึง 8% ของทั้งหมดในโลก และ 4% ในญี่ปุ่น  

สาเหตุที่มีการใช้คอนกรีตนั้น เนื่องจากความแข็งแรงที่จำเป็นสำหรับถนนที่มีรถยนต์หรือของหนักวิ่งอยู่ หรือเพื่อช่วยลดการใช้พลังงานของรถยนต์ด้วยการทำให้ถนนเรียบขึ้น สำหรับอาคารขนาดใหญ่หรือคอนโดมิเนียมก็ต้องการความแข็งแรงเช่นกัน และคอนกรีตยังสามารถหามาได้ในราคาที่ถูก  

ในชีวิตประจำวันมีการใช้คอนกรีตจำนวนมาก และการใช้มากเกินไปนั้นทำให้ทรัพยากรทรายและกรวดที่เหมาะสมกับการใช้ในการผลิตคอนกรีตขาดแคลนทั่วโลก ซึ่งทำให้เกิดการแย่งชิงทรายระหว่างประเทศต่างๆ จนบางแห่งเริ่มจำกัดการขุดทราย แม้ว่าหินปูนที่ใช้ในปูนซีเมนต์จะมีแหล่งที่อุดมสมบูรณ์ แต่ก็ยังเป็นทรัพยากรที่มีจำกัด และถ้าใช้เกินไปในอนาคตก็อาจจะหมดไป  

สาเหตุหลักของการใช้คอนกรีตมากเกินไปคือเพื่อหากำไร ซึ่งเป็นเหตุผลที่ทั้งประเทศ บริษัท และบุคคลต่างๆ ก็เหมือนกัน คอนกรีตเป็นสิ่งที่จำเป็นในชีวิตประจำวัน แต่เราต้องลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ดังนั้น จำเป็นต้องจำกัดการใช้คอนกรีตในส่วนต่างๆ ของชีวิตประจำวันและลดปริมาณการใช้โดยรวม

ตัวอย่างเช่น ในหมู่บ้านพร้าวต์ จะไม่มีการสร้างอาคารเช่นตึกหรือคอนโดที่ทำจากคอนกรีต ดังนั้นจึงสามารถลดปริมาณการใช้คอนกรีตได้ นอกจากนี้ พื้นฐานของบ้านก็จะสร้างโดยการวางหินเป็นอันดับแรก ทำให้การใช้ฐานรากคอนกรีตลดลง เสาใช้ไม้สนพันธุ์เร็วและผนังทำจากฟาง จึงไม่มีการใช้คอนกรีตเลย  

วิธีการเดินทางของผู้อยู่อาศัยในเทศบาลคือจะเดินทางด้วยรถยนต์ที่ความเร็ว 20 กม./ชม. และการเดินทางระยะกลางและยาวระหว่างเทศบาลต่างๆ จะใช้รถไฟ ดังนั้นการใช้คอนกรีตในการสร้างทางหลวงจะไม่มี  

แต่การใช้คอนกรีตจะยังคงจำเป็นสำหรับรางรถไฟ รวมถึงการใช้คอนกรีตในอุโมงค์และสะพานที่ต้องการความแข็งแรงด้วย ในการสร้างถนนภายในเทศบาลก็จำเป็นต้องใช้คอนกรีต แต่ไม่จำเป็นต้องปูถนนทั่วทั้งเมืองอย่างในสังคมที่ใช้เงิน ระบบจะจำกัดการใช้คอนกรีตให้เพียงพอเท่านั้น ถนนจะให้ความสำคัญกับการใช้หินปูถนนเป็นอันดับแรก เพื่อให้สามารถลดการใช้คอนกรีตได้มากขึ้นและทำให้ทัศนียภาพของเทศบาลดีขึ้น อีกทั้งยังใช้คอนกรีตในเขื่อนหรือหากจำเป็นต้องใช้ในเขื่อนหรืออ่างเก็บน้ำ  

ดังนั้น การลดปริมาณการใช้คอนกรีตโดยรวมและการที่ไม่มีสังคมที่ใช้เงิน จะสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมาก  

หินปูนที่ใช้ทำคอนกรีตสามารถขุดได้จากทั่วโลก ขณะที่น้ำมันที่ใช้ทำยางมะตอยมีปริมาณจำกัด น้ำมันกำลังจะหมดลงในอนาคต ดังนั้น คอนกรีตจึงเป็นตัวเลือกแรกสำหรับการปูถนน  

และเทคโนโลยีในการนำคอนกรีตที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่ก็ได้ถูกพัฒนาแล้ว ดังนั้น หากสามารถใช้มันได้ ก็จะเป็นตัวเลือกแรกในการใช้คอนกรีต  

นอกจากนี้ ในญี่ปุ่นยังมีหินประดิษฐ์ (ยาวะซึตะทากิ) ซึ่งถูกสร้างขึ้นในยุคเมจิที่ไม่มีกระบวนการใช้เครื่องจักรก่อสร้างขนาดใหญ่ ซึ่งเคยใช้ในการก่อสร้างท่าเรือและคลองน้ำขนาดใหญ่ หินประดิษฐ์นี้ประกอบด้วยหินแกรนิตที่ผุพังและดินดาน (มะซะซึจิ) 10 ส่วน กับปูนขาว 1 ส่วน บางครั้งจะใช้ดินเหนียวหรือเถ้าภูเขาไฟแทนดินดานหากไม่สามารถหาได้  

หินประดิษฐ์มีคุณสมบัติที่แข็งตัวในน้ำ โดยการผสมดินเหนียวและหินธรรมชาติเข้าด้วยกัน และสร้างชั้นป้องกันหนาๆ รอบโครงสร้าง เช่น เขื่อนและประตูน้ำ ในกรณีนี้จะใส่ดินเหนียวประมาณ 10 ซม. ระหว่างหินแต่ละก้อนและไม่ให้หินสัมผัสกัน จากนั้นใช้ไม้เคาะหรือตอกเพื่อบีบให้แน่น ทำให้ต้องใช้แรงงานจำนวนมาก  

หินประดิษฐ์นี้ยังได้รับการประเมินว่าเป็นวัสดุที่สามารถกลับคืนสู่ธรรมชาติได้ หากสามารถนำมาใช้ในการก่อสร้างถนนในเทศบาลได้ ก็จะเป็นตัวเลือกที่ดีในการลดการใช้คอนกรีต

นอกจากนี้ยังมีวิธีการพัฒนาเพิ่มเติมโดยการผสมดิน 100 ส่วน, ทราย 40 ส่วน, ปูนขาว 30 ส่วน และน้ำมะกรูดเพื่อทำให้แข็งตัว ซึ่งบ้านที่ทำจากผนังที่ใช้วิธีนี้ก็มีอยู่  

ในกรณีนี้ สารตัวแข็งที่ใช้จะขึ้นอยู่กับประเภทของดิน ถ้าดินมีทรายมาก จะใช้ซีเมนต์เป็นสารแข็งตัว และถ้าดินมีความเหนียวจะใช้ปูนขาว (โชเซ็ตไค) ซึ่งปูนขาวทำมาจากปูนสดที่เติมน้ำเข้าไป ดินแต่ละประเภทจะใช้วัสดุผสมและสัดส่วนต่างกัน ซึ่งจะส่งผลให้ดินแข็งตัวแตกต่างกันไป

ในอนาคต ถ้ามีวิธีการที่จะทำให้ดินแข็งตัวเหมือนกับคอนกรีตโดยไม่ใช้หินปูน อาจจะเป็นทางเลือกใหม่ แต่ในปัจจุบัน คอนกรีตจะถูกใช้ในลักษณะจำกัด และเมื่อสังคมไม่ใช้เงิน การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกลดลงให้น้อยที่สุด