เรียบเรียงโดย
งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้ ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยีวัสดุ

ปัญหาน้ำฝนท่วมขังฉับพลันในพื้นที่เมืองต่างๆ มีความถี่และความรุนแรงเพิ่มมากขึ้น ส่วนหนึ่งจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ร่วมกับการเติบโตของเมืองที่ขาดการวางแผนการจัดการน้ำฝน ก่อให้เกิดความเสียหายและความเดือดร้อนเป็นวงกว้างทั้งทางด้านเศรษฐกิจ สังคม และสิ่งแวดล้อม

จึงได้เกิดแนวคิด Blue-Green City (BGC) หรือ แนวทางการพัฒนาที่บูรณาการองค์ประกอบทางน้ำ (blue) และพื้นที่สีเขียว (green) เพื่อสร้างระบบนิเวศเมืองที่สมดุลมากขึ้น โดยมีตัวอย่างการดำเนินการบรรเทาปัญหาน้ำท่วมหลากโดยการเพิ่มความสามารถในการให้น้ำซึมผ่าน (permeability) เพื่อดูดซับน้ำฝนลงสู่ชั้นดินใต้พื้นผิวเมืองได้มากขึ้น เช่น การสร้างสวนพิรุณ (rain gardens) การเพิ่มพื้นที่ปลูกต้นไม้ตามแนวถนน และการออกแบบทางเท้าและถนนที่ยอมให้น้ำซึมผ่าน เป็นต้น

ทั้งนี้ไบโอชาร์ (biochar) ได้รับความสนใจในการประยุกต์ใช้ในโครงสร้างตามแนวคิด BGC นี้ เพราะนอกจากจะช่วยกักเก็บคาร์บอนในระยะยาวแล้ว ยังเป็นวัสดุที่มีคุณสมบัติช่วยปรับปรุงคุณภาพดินได้ในหลายมิติ ด้วยโครงสร้างที่เป็นรูพรุนสูง เมื่อใช้ผสมในดินจึงช่วยเพิ่มสมบัติด้านการกักเก็บน้ำของดิน นอกจากนั้นยังช่วยเพิ่มความร่วนซุยและความสามารถในการซึมผ่านของน้ำให้แก่ดินเหนียว และดินที่ถูกบีบอัดจนมีความหนาแน่นสูง ซึ่งเป็นหนึ่งปัจจัยของการเกิดน้ำท่วมขังด้วย

นอกจากนั้นงานวิจัยหลายฉบับยังแสดงด้วยว่าไบโอชาร์ที่เติมเข้าในดินสามารถช่วยการดูดซับและตรึงมลพิษชนิดต่างๆ ที่มากับน้ำหลากได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งกลุ่มโลหะหนัก กลุ่มสารอินทรีย์ปนเปื้อน ตลอดจนอนุภาคแขวนลอยต่างๆ นอกจากนี้ไบโอชาร์ยังช่วยลดค่าความต้องการออกซิเจนทางเคมีของน้ำ (COD) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงสามารถช่วยลดผลกระทบต่อระบบนิเวศจากมลพิษในน้ำหลาก ซึ่งมักไหลลงสู่ปลายทางที่เป็นแหล่งน้ำธรรมชาติในที่สุด

ปัจจุบันสามารถพบโครงสร้างตามแนวคิด BGC ได้ทั่วโลก เช่น บนเกาะ Maui ในฮาวาย ที่มีการสร้างสวนพิรุณในบริเวณ Kā‘anapali Parkway โดยผสมไบโอชาร์ที่ผลิตจากไม้ Kiawe เพื่อลดปัญหาน้ำฝนไหลบ่าและบรรเทาการปนเปื้อนของมลพิษก่อนไหลลงสู่มหาสมุทร ช่วยลดผลกระทบต่อระบบนิเวศของแนวปากะรัง หรือในย่าน Tangletown ในเมือง Minneapolis สหรัฐอเมริกา ซึ่งมีการรณรงค์การใช้ไบโอชาร์อย่างจริงจัง ได้ริเริ่มโครงการนำไบโอชาร์มาใช้ผสมเพื่อปลูกต้นไม้ตามถนนสายหลักหลายสิบสายและในสวนพิรุณของชุมชน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการน้ำฝนและสร้างแหล่งที่อยู่อาศัยสำหรับแมลงผสมเกสรในระบบนิเวศ

และยังมีโครงการส่งเสริมการผลิตและการใช้ไบโอชาร์ในเขตเมือง Stockholm ประเทศสวีเดน ที่ได้รับรางวัลสนับสนุนจากองค์กร Bloomberg Philanthropies และเป็นต้นแบบในการขยายการดำเนินการไปสู่เมืองอื่นๆ ทั่วโลก เช่น Helsinki ฟินแลนด์ Darmstadt เยอรมนี และ Sandnes นอร์เวย์ โดยอาศัยการนำไบโอชาร์ที่ผลิตจากขยะชีวมวล ไปผสมกับกรวดและดิน (biochar-gravel-soil mix) เพื่อใช้เป็นวัสดุปลูกต้นไม้ในเมือง โดยนอกจากจะช่วยให้ต้นไม้งอกงามดีกว่าการปลูกแบบเดิม ยังช่วยปรับสภาพดินให้ระบายน้ำฝนได้ดีขึ้นและช่วยลดโอกาศการเกิดน้ำท่วมได้ด้วย

ไบโอชาร์จึงนับเป็นอีกหนึ่งทางเลือกสีเขียวที่มีศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบจัดการน้ำฝนและเสถียรภาพด้านสิ่งแวดล้อม และเมื่อพิจารณาร่วมกับความสามารถในการช่วยกักเก็บคาร์บอน และการปรับปรุงคุณภาพดินโดยรวม จึงนับเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนสำหรับการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสำหรับเมืองในอนาคต

References:
https://static.coral.org/uploads/2019/04/2019_Maui_CaseStudies_RainGarden_Final.pdf
https://www.minneapolismn.gov/government/programs-initiatives/environmental-programs/biochar/neighborhood-use/
https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2024/gc/d4gc03071k
https://pure.sruc.ac.uk/ws/portalfiles/portal/74040133/D3EW00054K_authors_accepted_version.pdf
https://www.mdpi.com/2227-9717/9/5/860
https://bloombergcities.jhu.edu/news/big-lessons-small-city-borrowing-and-building-upon-idea
https://medium.com/carboculture/how-to-use-biochar-for-structured-soil-plant-beds-in-urban-areas-8a45108e799