تم الحفظ من كومة القمامة وجاهز للتحول. ناثان شايان / ميشيغان تك, CC BY

سيعيد الناس التدوير إذا تمكنوا من كسب المال من خلال ذلك. حققت إعادة تدوير المعادن والزجاج نجاحًا كبيرًا في الأماكن التي يتم فيها تقديم النقود مقابل العلب والزجاجات. للأسف ، كانت الحوافز أضعف لإعادة تدوير البلاستيك. اعتبارًا من عام 2015 ، يتم إعادة تدوير 9٪ فقط من نفايات البلاستيك. الباقي يلوث مقالب القمامة أو البيئة.

ولكن الآن ، نضجت العديد من التقنيات السماح للناس بإعادة تدوير نفايات البلاستيك مباشرة من خلال طباعتها ثلاثية الأبعاد على منتجات ذات قيمة ، وبجزء بسيط من تكلفتها العادية. يستخدم الناس البلاستيك المعاد تدويره لصنع الزخارف والهدايا ، ومنتجات المنزل والحدائق ، والإكسسوارات والأحذية ، والألعاب والألعاب ، والسلع والأدوات الرياضية من ملايين التصميمات المجانية. يُطلق على هذا النهج إعادة التدوير الموزع والتصنيع الإضافي ، أو اختصارًا DRAM.

كأستاذ لهندسة المواد في طليعة هذه التكنولوجيا، يمكنني أن أشرح - وأقدم بعض الأفكار لما يمكنك فعله للاستفادة من هذا الاتجاه.

كيف يعمل DRAM

• طريقة DRAM يبدأ بالنفايات البلاستيكية - كل شيء من العبوات المستعملة إلى المنتجات المكسورة.

من المهملات إلى الكنز - مخطط تدفق الذاكرة الحيوية. جوشوا م. بيرس, CC BY

تتمثل الخطوة الأولى في فرز البلاستيك وغسله بالماء والصابون أو حتى تمريره في غسالة الأطباق. بعد ذلك ، يجب طحن البلاستيك وتحويله إلى جزيئات. بالنسبة للكميات الصغيرة ، تعمل آلة تقطيع الورق / القرص المضغوط بشكل جيد. بكميات أكبر ، مفتوح المصدر خطط لآلة تحبيب نفايات البلاستيك الصناعية متوفرة على الانترنت.

بعد ذلك لديك بعض الخيارات. تستطيع تحويل الجسيمات إلى خيوط طابعة ثلاثية الأبعاد باستخدام روبوت إعادة التدوير، جهاز يحول البلاستيك المطحون إلى خيوط تشبه السباغيتي تستخدمها معظم الطابعات ثلاثية الأبعاد منخفضة التكلفة.

{vembed Y = b04mUaI-oTU}
آلة إعادة تدوير مصنوعة بشكل كبير من أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد.

خيوط مصنوعة من 3D قابلة للطباعة Recyclebot رخيص بشكل لا يصدق ، يكلف أقل من النيكل للرطل مقارنة بالخيوط التجارية ، والتي تكلف حوالي 10 دولارات أمريكية للرطل أو أكثر. مع ال الوباء يقطع سلاسل التوريد العالمية، فإن صنع المنتجات في المنزل من النفايات أكثر جاذبية.

الطريقة الثانية هي الأحدث: يمكنك تخطي خطوة صنع الفتيل واستخدام تصنيع الجسيمات المنصهرة لطباعة ثلاثية الأبعاد مباشرة لطباعة نفايات البلاستيك المحبب في المنتجات. هذا النهج هو الأكثر ملاءمة للمنتجات الكبيرة على الطابعات الكبيرة ، مثل مفتوح المصدر تجاري GigabotX طابعة ، ولكن يمكن تستخدم أيضًا في طابعات سطح المكتب.

يمكن أيضًا طباعة نفايات البلاستيك الحبيبية مباشرة باستخدام طابعة الحقن ، على الرغم من أن هذا أقل شيوعًا لأن حجم الطباعة محدود بسبب الحاجة إلى إعادة تحميل الحقنة.

مجموعتي البحثيةإلى جانب العشرات من المعامل والشركات في جميع أنحاء العالم ، طورت مجموعة واسعة من المنتجات مفتوحة المصدر التي تمكن DRAM ، بما في ذلك آلات التقطيع وروبوتات إعادة التدوير وكل من الطابعات ثلاثية الأبعاد ذات الفتيل المنصهر والجسيمات المدمجة.

لقد ثبت أن هذه الأجهزة لا تعمل فقط مع أكثر نوعين من البلاستيك للطباعة ثلاثية الأبعاد شيوعًا ، ABS و PLA ، ولكن أيضًا مع قائمة طويلة من المواد البلاستيكية التي من المحتمل أن تستخدمها كل يوم ، بما في ذلك زجاجات مياه PET. أصبح من الممكن الآن تحويل أي نفايات بلاستيكية عليها رمز إعادة التدوير إلى منتجات قيمة.

علاوة على ذلك ، أثبتت مبادرة "ecoprinting" في أستراليا يمكن أن تعمل DRAM في المجتمعات المعزولة بدون إعادة تدوير ولا طاقة باستخدام أنظمة تعمل بالطاقة الشمسية. هذا يجعل DRAM قابلة للتطبيق في أي مكان يعيش فيه البشر ، ونفايات البلاستيك وفيرة والشمس تشرق - وهي في كل مكان تقريبًا.

نحو اقتصاد دائري

أظهرت الأبحاث أن هذا النهج لإعادة التدوير والتصنيع ليس فقط أفضل للبيئة، لكن أنها ايضا مربح للغاية للمستخدمين الأفراد صنع منتجاتهم الخاصة ، وكذلك من أجل الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم. صنع منتجاتك الخاصة من تصاميم مفتوحة المصدر بكل بساطة يوفر عليك المال.

من النفايات إلى الفتيل إلى حامل الكاميرا. جوشوا م. بيرس, CC BY

يسمح DRAM بتصنيع منتجات مخصصة أقل من ضريبة المبيعات على المنتجات الاستهلاكية التقليدية. توجد بالفعل الملايين من التصميمات المجانية القابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد - كل شيء من معينات التعلم للأطفال إلى المنتجات المنزلية إلى مساعدات تكيفية لمن يعانون من التهاب المفاصل. يقوم المستهلكون بالفعل بطباعة ثلاثية الأبعاد لهذه المنتجات ، مما يوفر لأنفسهم بشكل جماعي ملايين الدولارات.

وجدت دراسة واحدة وفر مستخدمو MyMiniFactory أكثر من 4 ملايين دولار في شهر واحد فقط في عام 2017 فقط عن طريق صنع الألعاب بأنفسهم ، بدلاً من شرائها. يمكن للمستهلكين الاستثمار في طابعة ثلاثية الأبعاد لسطح المكتب بحوالي 3 دولارًا أمريكيًا وكسب عائد استثمار يزيد عن 100٪ من خلال صنع منتجاتهم الخاصة. يرتفع عائد الاستثمار إذا استخدموا البلاستيك المعاد تدويره. على سبيل المثال ، يتيح استخدام روبوت إعادة التدوير على بلاستيك الكمبيوتر النفايات إمكانية الطباعة 300 غطاء لعدسة الكاميرا بنفس سعر واحد على أمازون.

يمكن للأفراد أيضًا الاستفادة من الطباعة ثلاثية الأبعاد للآخرين. يقدم الآلاف خدماتهم في أسواق مثل ماكيكسيز, محاور ثلاثية الأبعاد, بونوكو or اطبع شيئًا.

تصنع طابعة Gigabot X 3D عناصر أكبر. سامانثا سنابس / إعادة: 3D, CC BY

يمكن للشركات الصغيرة أو المعامل الجاهزة شراء طابعات صناعية مثل GigabotX وصنعها عوائد عالية طباعة معدات رياضية كبيرة مثل أحذية الثلوج وألواح التزلج ومجاديف الكاياك من النفايات المحلية.

زيادة

الشركات الكبيرة التي تصنع المنتجات البلاستيكية تعيد بالفعل تدوير نفاياتها. الآن ، مع DRAM ، يمكن للأسر أيضًا. إذا بدأ العديد من الأشخاص في إعادة تدوير البلاستيك الخاص بهم ، فسيساعد ذلك في منع التأثير السلبي للبلاستيك على البيئة. وبهذه الطريقة ، قد يوفر DRAM مسارًا لاقتصاد دائري ، لكنه لن يكون قادرًا على حل مشكلة البلاستيك حتى يتسع نطاقه مع المزيد من المستخدمين. لحسن الحظ نحن بالفعل في طريقنا.

تم إدراج خيوط الطابعة ثلاثية الأبعاد الآن في Amazon Basics جنبًا إلى جنب مع "العناصر اليومية" الأخرى ، مما يشير إلى أن الطابعات ثلاثية الأبعاد القائمة على البلاستيك أصبحت سائدة. لا تزال معظم العائلات لا تملك طابعة ثلاثية الأبعاد في المنزل ، ناهيك عن reyclebot أو GigabotX.

لكي يصبح DRAM مسارًا قابلاً للتطبيق للاقتصاد الدائري ، يمكن وضع أدوات أكبر في مؤسسات على مستوى الأحياء مثل الشركات المحلية الصغيرة أو مساحات التصنيع أو معامل التصنيع أو حتى المدارس. فرنسا تدرس بالفعل إنشاء الشركات الصغيرة التي من شأنها التقاط النفايات البلاستيكية في المدارس لصنع خيوط ثلاثية الأبعاد.

أتذكر صندوق التوفير للمساعدة في تمويل مدرستي الابتدائية. يمكن لطلاب المستقبل إحضار بقايا البلاستيك من المنزل (بعد صنع منتجاتهم الخاصة) للمساعدة في تمويل مدارسهم باستخدام DRAM.

عن المؤلف

جوشوا م. بيرس ، أستاذ Wite لعلوم وهندسة المواد ، والهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات ، جامعة ميشيغان التكنولوجية

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.