Σώθηκε από το σωρό σκουπιδιών και έτοιμο για μεταμόρφωση. Nathan Shaiyen/Michigan Tech, CC BY

Οι άνθρωποι θα ανακυκλώσουν εάν μπορούν να βγάλουν χρήματα κάνοντας κάτι τέτοιο. Σε μέρη όπου προσφέρονται μετρητά για κουτιά και μπουκάλια, η ανακύκλωση μετάλλων και γυαλιού ήταν μεγάλη επιτυχία. Δυστυχώς, τα κίνητρα ήταν πιο αδύναμα για την ανακύκλωση πλαστικού. Από το 2015, μόνο το 9% των πλαστικών απορριμμάτων ανακυκλώνεται. Τα υπόλοιπα ρυπαίνουν τις χωματερές ή το περιβάλλον.

Αλλά τώρα, αρκετές τεχνολογίες το έχουν ωριμάσει επιτρέπουν στους ανθρώπους να ανακυκλώνουν απευθείας τα απορρίμματα πλαστικού με την τρισδιάστατη εκτύπωση σε πολύτιμα προϊόντα, σε ένα κλάσμα του κανονικού τους κόστους. Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν το δικό τους ανακυκλωμένο πλαστικό για να φτιάξουν διακοσμητικά και δώρα, προϊόντα σπιτιού και κήπου, αξεσουάρ και παπούτσια, παιχνίδια και παιχνίδια, αθλητικά είδη και gadget από εκατομμύρια δωρεάν σχέδια. Αυτή η προσέγγιση ονομάζεται κατανεμημένη ανακύκλωση και κατασκευή προσθέτων, ή DRAM για συντομία.

Ως καθηγητής Μηχανικής Υλικών στο πρώτη γραμμή αυτής της τεχνολογίας, μπορώ να εξηγήσω – και να προσφέρω μερικές ιδέες για το τι μπορείτε να κάνετε για να επωφεληθείτε από αυτήν την τάση.

Πώς λειτουργεί η DRAM

Η Μέθοδος DRAM ξεκινά με τα πλαστικά απορρίμματα – από μεταχειρισμένες συσκευασίες μέχρι σπασμένα προϊόντα.

Από τα σκουπίδια στον θησαυρό – το διάγραμμα ροής DRAM. Joshua M. Pearce, CC BY

Το πρώτο βήμα είναι να ταξινομήσετε και να πλύνετε το πλαστικό με σαπούνι και νερό ή ακόμα και να το περάσετε από το πλυντήριο πιάτων. Στη συνέχεια, το πλαστικό πρέπει να αλεσθεί σε σωματίδια. Για μικρές ποσότητες, ένας τεμαχιστής χαρτιού/CD διασταύρωσης λειτουργεί καλά. Για μεγαλύτερες ποσότητες, ανοιχτού κώδικα σχέδια για κοκκοποιητή πλαστικών βιομηχανικών απορριμμάτων είναι διαθέσιμα στο διαδίκτυο.

Στη συνέχεια, έχετε μερικές επιλογές. Μπορείς μετατρέψτε τα σωματίδια σε νήμα εκτυπωτή 3D χρησιμοποιώντας ένα ρομπότ ανακύκλωσης, μια συσκευή που μετατρέπει το αλεσμένο πλαστικό σε νήματα που μοιάζουν με σπαγγέτι που χρησιμοποιούνται από τους περισσότερους χαμηλού κόστους 3D εκτυπωτές.

{vembed Y=b04mUaI-oTU}
Ένα ρομπότ ανακύκλωσης κατασκευασμένο σε μεγάλο βαθμό από εξαρτήματα που έχουν εκτυπωθεί σε 3D.

Νήμα κατασκευασμένο με α τρισδιάστατο εκτυπώσιμο ρομπότ ανακύκλωσης είναι απίστευτα φθηνό, κοστίζει λιγότερο από ένα νικέλιο ανά λίβρα σε σύγκριση με το εμπορικό νήμα, το οποίο κοστίζει περίπου 10 $ ανά λίβρα ή περισσότερο. Με την πανδημία που διακόπτει τις παγκόσμιες αλυσίδες εφοδιασμού, η κατασκευή προϊόντων στο σπίτι από απορρίμματα είναι ακόμα πιο ελκυστική.

Η δεύτερη προσέγγιση είναι νεότερη: Μπορείτε να παραλείψετε το βήμα της κατασκευής νήματος και να χρησιμοποιήσετε την κατασκευή συντηγμένων σωματιδίων για να εκτυπώσετε απευθείας 3D κοκκώδη απόβλητα πλαστικού σε προϊόντα. Αυτή η προσέγγιση είναι πιο κατάλληλη για μεγάλα προϊόντα σε μεγαλύτερους εκτυπωτές, όπως ο εμπορικό ανοιχτού κώδικα GigabotX εκτυπωτή, αλλά μπορεί μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε επιτραπέζιους εκτυπωτές.

Τα κοκκώδη πλαστικά απορρίμματα μπορούν επίσης να εκτυπωθούν απευθείας με έναν εκτυπωτή σύριγγας, αν και αυτό είναι λιγότερο δημοφιλές επειδή ο όγκος εκτύπωσης περιορίζεται από την ανάγκη επαναφόρτωσης της σύριγγας.

Η ερευνητική μου ομάδα, μαζί με δεκάδες εργαστήρια και εταιρείες σε όλο τον κόσμο, έχει αναπτύξει μια ευρεία γκάμα προϊόντων ανοιχτού κώδικα που επιτρέπουν τη λειτουργία DRAM, συμπεριλαμβανομένων τεμαχιστών, ρομπότ ανακύκλωσης και τρισδιάστατων εκτυπωτών συντηγμένου νήματος και συντηγμένων σωματιδίων.

Αυτές οι συσκευές έχουν αποδειχθεί ότι λειτουργούν όχι μόνο με τα δύο πιο δημοφιλή πλαστικά τρισδιάστατης εκτύπωσης, το ABS και το PLA, αλλά και με μια μακρά λίστα πλαστικών που πιθανότατα χρησιμοποιείτε καθημερινά, όπως Μπουκάλια νερού PET. Είναι πλέον δυνατή η μετατροπή κάθε πλαστικού απορριμμάτων με σύμβολο ανακύκλωσης σε πολύτιμα προϊόντα.

Επιπλέον, έχει αποδειχθεί μια πρωτοβουλία «ecoprinting» στην Αυστραλία Η DRAM μπορεί να λειτουργήσει σε απομονωμένες κοινότητες χωρίς ανακύκλωση και χωρίς ρεύμα με τη χρήση ηλιακών συστημάτων. Αυτό κάνει το DRAM να εφαρμόζεται οπουδήποτε ζει ο άνθρωπος, τα απορρίμματα πλαστικών είναι άφθονα και ο Ήλιος λάμπει – που είναι σχεδόν παντού.

Προς μια κυκλική οικονομία

Η έρευνα έχει δείξει ότι αυτή η προσέγγιση στην ανακύκλωση και την κατασκευή δεν είναι μόνο καλύτερα για το περιβάλλον, αλλά είναι επίσης εξαιρετικά κερδοφόρα για μεμονωμένους χρήστες κατασκευάζοντας τα δικά τους προϊόντα, καθώς και για μικρές και μεσαίες επιχειρήσεις. Δημιουργήστε τα δικά σας προϊόντα από σχέδια ανοιχτού κώδικα απλά σας εξοικονομεί χρήματα.

Από τα απόβλητα στο νήμα σε ένα τρίποδο κάμερας. Joshua M. Pearce, CC BY

Η DRAM επιτρέπει την κατασκευή προσαρμοσμένων προϊόντων λιγότερο από τον φόρο επί των πωλήσεων των συμβατικών καταναλωτικών προϊόντων. Υπάρχουν ήδη εκατομμύρια δωρεάν τρισδιάστατα εκτυπώσιμα σχέδια – τα πάντα από μαθησιακά βοηθήματα για παιδιά προς την προϊόντα οικιακής χρήσης προς την προσαρμοστικά βοηθήματα για τους πάσχοντες από αρθρίτιδα. Οι προμηθευτές εκτυπώνουν ήδη αυτά τα προϊόντα 3D, εξοικονομώντας συλλογικά εκατομμύρια δολάρια.

Μια μελέτη διαπίστωσε Οι χρήστες του MyMiniFactory εξοικονόμησαν πάνω από 4 εκατομμύρια δολάρια μόνο σε ένα μήνα το 2017 φτιάχνοντας μόνοι τους παιχνίδια, αντί να τα αγοράσουν. Οι καταναλωτές μπορούν να επενδύσουν σε έναν επιτραπέζιο εκτυπωτή 3D για περίπου 250 $ ΗΠΑ και να κερδίσουν ένα απόδοση επένδυσης άνω του 100% φτιάχνοντας τα δικά τους προϊόντα. Η απόδοση της επένδυσης αυξάνεται εάν χρησιμοποιούν ανακυκλωμένο πλαστικό. Για παράδειγμα, η χρήση ενός ρομπότ ανακύκλωσης σε απόβλητα πλαστικού υπολογιστή καθιστά δυνατή την εκτύπωση 300 κουκούλες φακών κάμερας στην ίδια τιμή με ένα μόνο στο Amazon.

Τα άτομα μπορούν επίσης να επωφεληθούν από την τρισδιάστατη εκτύπωση για άλλους. Χιλιάδες προσφέρουν τις υπηρεσίες τους σε αγορές όπως Makexyz, Τρισδιάστατοι κόμβοι, Πονκόκο or Εκτυπώστε ένα πράγμα.

Ο τρισδιάστατος εκτυπωτής Gigabot X δημιουργεί μεγαλύτερα αντικείμενα. Samantha Snabes/re:3D, CC BY

Οι μικρές εταιρείες ή τα fab labs μπορούν να αγοράσουν βιομηχανικούς εκτυπωτές όπως ο GigabotX και να κατασκευάσουν εκτύπωση μεγάλων αποδόσεων εξοπλισμού αθλητικών ειδών όπως χιονοπέδιλα, καταστρώματα skateboard και κουπιά για καγιάκ από τοπικά απόβλητα.

Μεγέθυνση

Μεγάλες εταιρείες που κατασκευάζουν πλαστικά προϊόντα ήδη ανακυκλώνουν τα δικά τους απορρίμματα. Τώρα, με τη μνήμη DRAM, μπορούν και τα νοικοκυριά. Εάν πολλοί άνθρωποι αρχίσουν να ανακυκλώνουν το δικό τους πλαστικό, θα βοηθήσει στην αποφυγή των αρνητικών επιπτώσεων που έχει το πλαστικό στο περιβάλλον. Με αυτόν τον τρόπο η DRAM μπορεί να παρέχει μια διαδρομή προς μια κυκλική οικονομία, αλλά δεν θα είναι σε θέση να λύσει το πρόβλημα του πλαστικού μέχρι να κλιμακωθεί με περισσότερους χρήστες. Ευτυχώς είμαστε ήδη στο δρόμο μας.

Το νήμα του τρισδιάστατου εκτυπωτή περιλαμβάνεται πλέον στο Amazon Basics μαζί με άλλα «καθημερινά αντικείμενα», γεγονός που υποδηλώνει ότι οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές με βάση το πλαστικό γίνονται mainstream. Οι περισσότερες οικογένειες εξακολουθούν να μην έχουν 3D εκτυπωτή στο σπίτι, πόσο μάλλον ένα reyclebot ή GigabotX.

Για να γίνει η DRAM βιώσιμος δρόμος προς την κυκλική οικονομία, μεγαλύτερα εργαλεία θα μπορούσαν να στεγαστούν σε επιχειρήσεις σε επίπεδο γειτονιάς, όπως μικρές τοπικές επιχειρήσεις, κατασκευαστές, εργαστήρια κατασκευής ή ακόμα και σχολεία. Η Γαλλία μελετά ήδη το δημιουργία μικρών επιχειρήσεων που θα μάζευε πλαστικά απόβλητα στα σχολεία για να φτιάξουν τρισδιάστατο νήμα.

Θυμάμαι ότι φύλαξα μπλουζάκια για να βοηθήσω στη χρηματοδότηση του δημοτικού μου σχολείου. Οι μελλοντικοί μαθητές μπορούν να φέρουν υπολείμματα πλαστικού από το σπίτι (αφού φτιάξουν τα δικά τους προϊόντα) για να βοηθήσουν στη χρηματοδότηση των σχολείων τους χρησιμοποιώντας DRAM.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Joshua M. Pearce, Wite Καθηγητής Επιστήμης & Μηχανικής Υλικών και Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.