Disimpan dari timbunan sampah dan sedia untuk diubah. Nathan Shaiyen / Michigan Tech, CC BY

Orang akan mengitar semula jika mereka dapat menjana wang dengan melakukannya. Di tempat-tempat di mana wang tunai ditawarkan untuk tin dan botol, kitar semula logam dan kaca telah berjaya. Malangnya, insentif lebih lemah untuk mengitar semula plastik. Sehingga 2015, hanya 9% sampah plastik dikitar semula. Selebihnya mencemarkan tempat pembuangan sampah atau persekitaran.

Tetapi sekarang, beberapa teknologi telah matang membenarkan orang mengitar semula plastik sampah secara langsung dengan mencetak 3D menjadi produk berharga, dengan sebahagian kecil daripada kos biasa. Orang menggunakan plastik kitar semula mereka sendiri untuk membuat hiasan dan hadiah, produk rumah dan kebun, aksesori dan kasut, mainan dan permainan, barang sukan dan alat dari berjuta-juta reka bentuk percuma. Pendekatan ini disebut kitar semula diedarkan dan pembuatan aditif, atau DRAM untuk jangka pendek.

Sebagai profesor kejuruteraan bahan di barisan hadapan teknologi ini, Saya dapat menerangkan - dan menawarkan beberapa idea untuk apa yang boleh anda lakukan untuk memanfaatkan trend ini.

Bagaimana DRAM berfungsi

. Kaedah DRAM bermula dengan sampah plastik - semuanya dari pembungkusan terpakai hingga produk pecah.

Dari sampah ke harta karun - carta alir DRAM. Joshua M. Pearce, CC BY

Langkah pertama ialah menyusun dan mencuci plastik dengan sabun dan air atau bahkan membasuhnya melalui mesin basuh pinggan mangkuk. Seterusnya, plastik perlu digiling menjadi zarah. Untuk jumlah yang kecil, mesin pemotong kertas silang / CD berfungsi dengan baik. Untuk jumlah yang lebih besar, sumber terbuka rancangan untuk granulator plastik sisa industri boleh didapati dalam talian.

Seterusnya anda mempunyai beberapa pilihan. Awak boleh menukar zarah menjadi filamen pencetak 3D menggunakan recyclebot, peranti yang menjadikan plastik tanah menjadi filamen seperti spageti yang digunakan oleh kebanyakan pencetak 3D kos rendah.

{vembed Y = b04mUaI-oTU}
Bot recycle dibuat sebahagian besarnya dari bahagian yang dicetak 3D.

Filamen dibuat dengan Kitar semula yang boleh dicetak 3D sangat murah, harganya kurang dari satu nikel per paun berbanding dengan filamen komersial, yang harganya sekitar US $ 10 per paun atau lebih. Dengan pandemik mengganggu rantaian bekalan global, membuat produk di rumah dari sampah lebih menarik.

Pendekatan kedua lebih baru: Anda boleh melewati langkah membuat filamen dan menggunakan fabrikasi partikel bersatu untuk secara langsung mencetak 3D sampah plastik menjadi produk. Pendekatan ini paling sesuai dengan produk besar pada pencetak yang lebih besar, seperti sumber terbuka komersial GigabotX pencetak, tetapi boleh juga digunakan pada pencetak desktop.

Sisa plastik berbutir juga dapat dicetak secara langsung dengan pencetak jarum suntik, walaupun ini kurang popular kerana jumlah cetakan dibatasi oleh keperluan memuatkan semula jarum suntikan.

Kumpulan penyelidikan saya, bersama dengan puluhan makmal dan syarikat di seluruh dunia, telah mengembangkan pelbagai produk sumber terbuka yang membolehkan DRAM, termasuk mesin pencincang, bot kitar semula dan kedua-dua pencetak filamen bersatu dan partikel 3D.

Peranti ini terbukti berfungsi bukan sahaja dengan dua plastik percetakan 3D paling popular, ABS dan PLA, tetapi juga senarai panjang plastik yang mungkin anda gunakan setiap hari, termasuk Botol air PET. Kini boleh menukar sisa plastik dengan simbol kitar semula di dalamnya menjadi produk berharga.

Tambahan pula, inisiatif "ekoprinting" di Australia telah menunjukkan DRAM boleh berfungsi di komuniti terpencil tanpa kitar semula dan tanpa daya dengan menggunakan sistem berkuasa suria. Ini menjadikan DRAM berlaku di mana sahaja manusia tinggal, plastik sampah banyak dan Matahari bersinar - yang hampir di mana-mana sahaja.

Ke arah ekonomi yang bulat

Penyelidikan menunjukkan pendekatan ini untuk mengitar semula dan pembuatan bukan sahaja lebih baik untuk alam sekitar, tetapi ia juga sangat menguntungkan bagi pengguna individu membuat produk mereka sendiri, begitu juga untuk perniagaan kecil dan sederhana. Membuat produk anda sendiri dari reka bentuk sumber terbuka secara sederhana menjimatkan wang anda.

Dari sampah hingga filamen hingga tripod kamera. Joshua M. Pearce, CC BY

DRAM membolehkan produk tersuai dibuat kurang daripada cukai jualan ke atas produk pengguna konvensional. Berjuta-juta reka bentuk cetak 3D percuma sudah ada - semuanya bermula bahan bantu belajar untuk kanak-kanak kepada produk isi rumah kepada bantuan adaptif untuk penghidap artritis. Pelanggan telah mencetak 3D produk ini, menjimatkan berjuta-juta dolar.

Satu kajian mendapati Pengguna MyMiniFactory menjimatkan lebih $ 4 juta dalam satu bulan sahaja pada tahun 2017 hanya dengan membuat mainan sendiri, dan bukannya membelinya. Pengguna boleh melabur dalam pencetak 3D desktop dengan harga sekitar US $ 250 dan memperoleh pulangan pelaburan melebihi 100% dengan membuat produk mereka sendiri. Pulangan pelaburan menjadi lebih tinggi jika mereka menggunakan plastik kitar semula. Sebagai contoh, menggunakan recyclebot pada plastik komputer sisa memungkinkan untuk mencetak 300 tudung lensa kamera dengan harga yang sama dengan satu lensa di Amazon.

Individu juga boleh mendapat keuntungan dengan mencetak 3D untuk orang lain. Ribuan orang menawarkan perkhidmatan mereka di pasaran seperti Makexyz, Hab 3D, Agak-agak or Cetak Perkara.

Pencetak 3D Gigabot X membuat item yang lebih besar. Samantha Snabes / re: 3D, CC BY

Syarikat kecil atau makmal fab boleh membeli pencetak industri seperti GigabotX dan membuat pulangan tinggi mencetak peralatan sukan yang besar seperti kasut salji, geladak papan selaju dan dayung kayak dari sampah tempatan.

Penskalaan

Syarikat besar yang membuat produk plastik sudah mengitar semula sampah mereka sendiri. Kini, dengan DRAM, rumah tangga juga boleh. Sekiranya banyak orang mula mengitar semula plastik mereka sendiri, ia akan membantu mencegah kesan negatif dari plastik terhadap alam sekitar. Dengan cara ini DRAM dapat memberikan jalan menuju ekonomi yang melingkar, tetapi ia tidak akan dapat menyelesaikan masalah plastik sehingga bertambah dengan lebih banyak pengguna. Nasib baik kita sudah dalam perjalanan.

Filamen pencetak 3D kini disenaraikan dalam Asas Amazon bersama dengan "barang sehari-hari" yang lain, yang menunjukkan bahawa pencetak 3D berasaskan plastik menjadi arus perdana. Sebilangan besar keluarga masih tidak mempunyai pencetak 3D di rumah, apalagi bot reyclebot atau GigabotX.

Agar DRAM menjadi jalan yang layak untuk ekonomi pekeliling, alat yang lebih besar dapat ditempatkan di perusahaan tingkat kejiranan seperti perniagaan tempatan kecil, ruang pembuat, makmal fabrikasi atau bahkan sekolah. Perancis sudah mengkaji mengenai penciptaan perniagaan kecil yang akan mengambil sampah plastik di sekolah untuk membuat filamen 3D.

Saya ingat menyimpan top box untuk membantu membiayai sekolah gred saya. Pelajar masa depan boleh membawa plastik sisa dari rumah (setelah membuat produk mereka sendiri) untuk membantu membiayai sekolah mereka menggunakan DRAM.

Mengenai Penulis

Joshua M. Pearce, Profesor Sains Sains & Kejuruteraan Bahan, dan Kejuruteraan Elektrik & Komputer, Universiti Teknologi Michigan

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.