Tallennettu roskakorista ja valmis muutokseen. Nathan Shaiyen / Michigan Tech, CC BY

Ihmiset kierrättävät, jos he voivat ansaita rahaa. Paikoissa, joissa tölkeistä ja pulloista tarjotaan käteistä, metallin ja lasin kierrätys on ollut suuri menestys. Valitettavasti kannustimet ovat olleet heikompia muovin kierrätykselle. Vuodesta 2015 lähtien vain 9% muovijätteestä kierrätetään. Loput saastuttavat kaatopaikkoja tai ympäristöä.

Mutta nyt useat tekniikat ovat kypsyttäneet sen anna ihmisten kierrättää muovijätteet suoraan 3D-tulostamalla se arvokkaiksi tuotteiksi murto-osalla niiden tavanomaisista kustannuksista. Ihmiset käyttävät omaa kierrätettyä muovia koristeiden ja lahjojen, koti- ja puutarhatuotteiden, asusteiden ja kenkien, lelujen ja pelien, urheiluvälineiden ja vempainten valmistamiseen miljoonista ilmaisista malleista. Tätä lähestymistapaa kutsutaan hajautetuksi kierrätykseksi ja lisäaineiden valmistukseksi tai DRAMiksi.

Materiaalitekniikan professorina tämän tekniikan eturintamassa, Voin selittää - ja tarjota joitain ideoita siitä, mitä voit tehdä tämän trendin hyödyntämiseksi.

Kuinka DRAM toimii

- DRAM-menetelmä alkaa muovijätteestä - kaikesta käytetyistä pakkauksista rikkoutuneisiin tuotteisiin.

Roskakorista aarteisiin - DRAM-vuokaavio. Joshua M.Pearce, CC BY

Ensimmäinen vaihe on lajitella ja pestä muovi saippualla ja vedellä tai jopa ajaa se astianpesukoneen läpi. Seuraavaksi muovi on jauhettava hiukkasiksi. Pienille määrille ristileikattu paperi / CD-murskain toimii hyvin. Suurempia määriä, avoimen lähdekoodin suunnitelmat teollisuusjätteiden muovirakeistimesta ovat saatavilla verkossa.

Seuraavaksi sinulla on muutama vaihtoehto. Sinä pystyt muuntaa hiukkaset 3D-tulostusfilamentiksi roskakorilla, laite, joka muuttaa jauhetun muovin spagettin kaltaisiksi filamenteiksi, jota useimmat edulliset 3D-tulostimet käyttävät.

{vembed Y = b04mUaI-oTU}
Roskakori on valmistettu suurelta osin 3D-painetuista osista.

Filamentti tehty a 3D-tulostettava roskakori on uskomattoman halpa, maksaa alle nikkeliä kilolta verrattuna kaupallisiin hehkulangoihin, jotka maksavat noin 10 dollaria puntaa kohti tai enemmän. Kanssa maailmanlaajuiset toimitusketjut keskeyttävä pandemiatuotteiden valmistaminen kotona jätteestä on vieläkin houkuttelevampaa.

Toinen lähestymistapa on uudempi: Voit ohittaa hehkulangan valmistusvaiheen ja käyttää sulatettua hiukkasvalmistusta suoraan 3D-tulostamaan rakeistettua muovijätettä tuotteiksi. Tämä lähestymistapa soveltuu parhaiten suurten tulostimien suurille tuotteille, kuten kaupallinen avoimen lähdekoodin GigabotX tulostin, mutta voi voidaan käyttää myös työpöydän tulostimissa.

Rakeistettua muovijätettä voidaan tulostaa myös suoraan ruiskutulostimella, vaikka tämä ei olekaan yhtä suosittua, koska painatustilaa rajoittaa tarve lisätä ruisku.

Tutkimusryhmäni, yhdessä kymmenien laboratorioiden ja yritysten kanssa ympäri maailmaa, on kehittänyt laajan valikoiman avoimen lähdekoodin tuotteita, jotka mahdollistavat DRAM: n, mukaan lukien silppurit, kierrätysrobotit sekä sulatetut hehkulangat että sulatetut hiukkasten 3D-tulostimet.

Näiden laitteiden on osoitettu toimivan paitsi kahden suosituimman 3D-tulostusmuovin, ABS ja PLA, mutta myös pitkän luettelon muoveista, joita todennäköisesti käytät päivittäin, mukaan lukien PET-vesipullot. Nyt on mahdollista muuntaa kaikki muovijätteet, joissa on kierrätysmerkki, arvokkaiksi tuotteiksi.

Lisäksi Australiassa tehty ekopainatus-aloite on osoittanut DRAM voi toimia eristetyissä yhteisöissä ilman kierrätystä ja virtaa käyttämällä aurinkoenergialla toimivia järjestelmiä. Tämän ansiosta DRAM on sovellettavissa kaikkialla, missä ihmiset elävät, muovijätettä on paljon ja aurinko paistaa - mikä on melkein kaikkialla.

Kohti kiertotaloutta

Tutkimus on osoittanut, että tämä lähestymistapa kierrätykseen ja valmistukseen ei ole vain parempi ympäristö, mutta se on myös erittäin kannattavaa yksittäisille käyttäjille omien tuotteidensa valmistamiseen pienille ja keskisuurille yrityksille. Omien tuotteiden tekeminen avoimen lähdekoodin malleista yksinkertaisesti säästää rahaa.

Jätteestä filamenttiin kameran jalustaan. Joshua M.Pearce, CC BY

DRAM mahdollistaa räätälöityjen tuotteiden valmistamisen vähemmän kuin tavanomaisten kulutustuotteiden myyntivero. Miljoonia ilmaisia ​​3D-tulostettavia malleja on jo olemassa - kaikkea oppimisen apuvälineet lapsille että kotitaloustuotteet että mukautuvat apuvälineet niveltulehduksesta kärsiville. Kuluttajat jo tulostavat näitä tuotteita 3D-muodossa ja säästävät yhdessä miljoonia dollareita.

Eräässä tutkimuksessa todettiin MyMiniFactory-käyttäjät säästivät yli 4 miljoonaa dollaria vain kuukaudessa vuonna 2017 vain tekemällä itse lelut ostamisen sijaan. Kuluttajat voivat sijoittaa 3D-tulostimeen noin 250 dollaria ja ansaita sijoitetun pääoman tuotto yli 100% tekemällä omia tuotteitaan. Sijoitetun pääoman tuotto nousee, jos he käyttävät kierrätettyä muovia. Esimerkiksi roskakorin käyttö tietokonejätemuovissa mahdollistaa tulostamisen 300 kameran linssinsuojusta samaan hintaan kuin yksi Amazonissa.

Yksilöt voivat hyötyä myös 3D-tulostuksesta muille. Tuhannet tarjoavat palveluitaan esimerkiksi Makexyz, 3D-keskittimet, Melko vähän or Tulosta asia.

Gigabot X 3D -tulostin tekee suurempia tuotteita. Samantha Snabes / uudestaan: 3D, CC BY

Pienet yritykset tai fab-laboratoriot voivat ostaa teollisia tulostimia, kuten GigabotX ja valmistaa korkea tuotto suurten urheiluvälineiden tulostuksessa kuten lumikengät, rullalautakannet ja kajakkimelat paikallisista jätteistä.

Suurentaminen

Muovituotteita valmistavat suuret yritykset kierrättävät jo omat jätteensä. Nyt DRAM: n avulla myös kotitaloudet voivat. Jos monet ihmiset alkavat kierrättää omaa muoviaan, se auttaa estämään muovin kielteiset vaikutukset ympäristöön. Tällä tavalla DRAM voi tarjota polun kiertotalouteen, mutta se ei pysty ratkaisemaan muoviongelmaa, ennen kuin se kasvaa useampien käyttäjien kanssa. Onneksi olemme jo matkalla.

3D-tulostinfilamentti on nyt lueteltu Amazon Basics -ohjelmassa yhdessä muiden "jokapäiväisten tuotteiden" kanssa, mikä osoittaa, että muovipohjaisista 3D-tulostimista on tulossa valtavirtaa. Suurimmalla osalla perheistä ei vieläkään ole kotona olevaa 3D-tulostinta, puhumattakaan roskakorista tai GigabotX: stä.

Jotta DRAM-ohjelmasta tulisi elinkelpoinen polku kiertotalouteen, suurempia työkaluja voitaisiin sijoittaa naapurustotasoisiin yrityksiin, kuten pieniin paikallisiin yrityksiin, valmistajatiloihin, valmistuslaboratorioihin tai jopa kouluihin. Ranska tutkii jo tätä pienten yritysten perustaminen joka keräisi muovijätettä kouluista 3D-filamentin tekemiseksi.

Muistan, että säästin laatikoita, jotta voisin rahoittaa luokkani. Tulevat opiskelijat voivat tuoda muovijäämät kotoa (omien tuotteidensa valmistamisen jälkeen) auttaakseen koulujaan rahoittamaan DRAM-muistia.

kirjailijasta

Joshua M. Pearce, materiaalitekniikan, sähkö- ja tietokonetekniikan professori, Michiganin teknillinen yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.