5 прорывных инноваций 3D-печати, движущих устойчивое развитие

Аддитивное производство, или 3D-печать — технологическая техника, обычно использующая пластики с металлическими порошками. От мебели до имплантов: любой проект 3D-печати начинается с 3D-модели и превращается в твердое изделие. Несмотря на экологические недостатки (высокое энергопотребление и токсичные побочные продукты), компании находят баланс с новыми технологиями и эко-материалами.

Цели устойчивого развития для 3D-печати

С ростом популярности аддитивного производства (АП) бизнес пересматривает методы для использования более устойчивых материалов с сохранением экономии и эффективности. В ответ на эко-регуляции компании ставят цели устойчивого развития:

• Поддержание круговой экономики, позволяя материалам и изделиям многократно перерабатываться.
• Пресечение цикла пластиковых отходов и попадания мусора на свалки, в океаны и 소각чи.
• Сокращение выбросов CO₂ за счет минимизации транспортировки материалов.

Эта приверженность эко-практикам привела к успешным решениям. Вот как АП-компании вносят вклад в устойчивое развитие.

1. Сокращение пластиковых отходов

Большинство пластиковых изделий оканчивают жизнь в океанах. Один из способов борьбы — сокращение пластиковых отходов. Благодаря слоеному методу 3D-печати используется минимум материала, без стрижки. В отличие от вычитательных методов, 3D-печать оставляет полые полости там, где материал не нужен. Следовательно, меньше пластика расходуется и меньше лома выбрасывается.

2. Использование биоразлагаемых материалов

Биосирье теперь применяется в 3D-печати. Распространенное вещество — биоразлагаемый растительный полимер ПЛА (полилактид), часто из кукурузы, но также из дерева, сои, водорослей. Недавние достижения MIT в водорастворимых полимерах включают целлюлозу и карбонат кальция.

Другая компания, индийская Spectalite, создает продукты из биоразлагаемых материалов. Комбинируя сельхозотходы и возобновляемые ресурсы, био-композиты Spectalite служат упаковке, автопрому, материальному снабжению, бытовым товарам и мебели.

3. Переработка пластика

Еще один путь к устойчивости в АП — переработка выброшенного пластика или повторное использование производственного лома. Один способ — производство новых полимерных нитей, даже более прочных, чем исходные волокна. Существуют станки, перерабатывающие очищенные и измельченные термопласты. Малые фракции проходят через экструдер, образуя новые переработанные нити.

Например, в Фессалонике (Греция) можно увидеть уличную мебель из 3D-печати по всему городу. В партнерстве с лабораторией «Zero Waste Lab», исследовательская группа The New Raw запустила проект переработки пластика. Они призвали граждан сдавать пластик на переработку, а лаборатория напечатала мебель из собранного пластика. Помимо мебели, The New Raw использовали переработанный пластик для ракуш и посуды.

4. Снижение выбросов

Часто изделия доставляют на другие объекты для упаковки или финальной обработки. Если производитель завершает цикл в одном месте, это устраняет транспорт — меньше рейсов грузовиков и самолетов, ниже выбросы и углеродный след. Удаленный доступ также удобен: передача 3D-моделей по электронной почте исключает дорожные поездки.

Строительные исследователи признают цемент экологически вредным из-за выбросов CO₂. В качестве альтернативы португальская компания eCO2Blocks производит углеродонегативные тротуарные плиты. Вместо природных ресурсов eCO2Blocks использует комбинацию непитьевой воды, технологии поглощения CO₂ и промышленных отходов.

5. Сохранение экосистемы

Из-за глобального потепления природные коралловые рифы деградируют по всему миру. С помощью 3D-печати исследователи во Франции и Австралии создают пластиковые рифы. Искусственные рифы устанавливают рядом с естественными, стимулируя регенерацию кораллов и восстановление обитателей.

Переработка для АП также помогает устранить пластик, попавший в океан. Например, The New Raw собирают заброшенные рыболовные сети, ловящие и убивающие водных живых. Сети перерабатывают в новые 3D-продукты.

Заключение

Эксперты прогнозируют: 3D-печать (аддитивное производство) эволюционирует и в конечном счете присоединится к традиционным инструментам обработки материалов или заменит их. Тем временем исследователи находят больше решений, делающих 3D-печать экономичной и устойчивой процедурой. Поскольку методы производства материалов смещаются с учетом трех «R» — сокращение, повторное использование, переработка — бизнес может соблюдать эко-нормы и предлагать качественные эко-продукты.