3Dプリントが持続可能な環境に優しいソリューションを提供する方法

私たちが製造業のより環境に配慮した時代に入ると、新しい技術が私たちを後退させる可能性があるという懸念がたくさんあります。 3D印刷でしばしば課せられる懸念は、プラスチックの豊富な使用と電力使用に火をつけました、そして時々これらの議論は有効です。しかし、業界内のプレーヤーは、そのような不満を和らげることができる有効な解決策を考え出すために最善を尽くしています。多くの設計者は、3D印刷をより持続可能で環境に優しいものにするために、サプライチェーン内の新しい技術、材料、および変更を探しています。方法のいくつかを次に示します。

フィラメントのリサイクル

フィラメントのリサイクルは環境に良いだけでなく、自分のワークショップやビジネスで手元に置いておくことも良い習慣です。失敗した印刷物、失敗した仕事、または単に作業スペースが乱雑であるかどうかにかかわらず、古い印刷物やアイテムをリサイクルすることは良いことです。一部の企業はすでにこの市場の特定のギャップをフィラメントリサイクルキットのような気の利いたアイテムで埋めていますが、他の企業ははるかに大規模な工業用プラスチックの洗浄を行っています。

より野心的な側面として、Clean Currentsのような企業は、海洋プラスチックと完全に互換性のある特殊な3Dプリンターを選択しているため、ユーザーはアイテムを印刷するときに環境をきれいにすることができます。 Trimatis LLCのような他の企業は、プラスチック廃棄物を取り、それをフィラメントに変えています。これは、米軍でさえ、輸送コストを節約し、より効率的にするために、廃止された部品から再生プラスチックを使用して3Dプリントすることを検討しているという非常に有望な可能性です。

同様に、3devoのような企業は、フィラメントシュレッダーとスプール製造技術を提供しているため、ユーザーは古いプラスチックを捨てるのではなく、再利用することができます。古いプラスチックからペレットを作っている他のユーザーは、さらに簡単に仕事をすることができます。

ただし、材料の前面にはリサイクル可能なフィラメントやペレットだけではありません。

持続可能な材料と建設

PLA（3D印刷で最も一般的に使用される材料の1つ）は生分解性ですが、他のすべての積層造形熱可塑性プラスチックが生分解性であるとは限りません。しかし、なぜ非生分解性プラスチックで作られたフィラメントが必要なのですか？研究者が考え出した他の複数のオプションがあり、これらの環境に優しいオプションを完全に避けながら、いくつかの新しい材料特性を提供します。

新しいテクノロジーにより、さまざまな素材を独自の目的で3Dプリントに使用できるようになりました。そのような材料の1つは、MITの抗菌3Dプリントセルロースフィラメントの形で提供されます。医療用途の原動力となる可能性があり、持続可能な廃棄物処理についてあまり心配することなく廃棄できるFDA承認の材料を簡単に作成できます。また、機械的特性の点でも非常に耐性があり、安価に製造できます。

注目に値する可能性のあるもう1つの潜在的な技術は、企業が開発しているバイオプラスチック製の麻フィラメントの技術です。 3D4MAKERSは、このようなフィラメントを製造している会社の1つであり、層間の接着性が非常に優れています。

フィラメント以外にも、3D印刷された構造の世界には、潜在的な建築プロジェクトに非常に魅力的なオプションを提供できる有望な材料が数多くあります。さまざまなプロジェクトが、温室効果ガス排出の大部分につながる製品であるコンクリートを生産する持続可能な手段を探しています（セメント部門は、世界で3番目に大きな産業エネルギー消費者であり、2番目に大きな産業CO2排出者です）。そのため、FICEP S3のような企業は、MJFやSLSのようなプロセスで3D印刷や後処理部品からの廃棄物を再利用するシステムを作成し、新しいハイブリッドコンクリートを作成しました。したがって、プロジェクトBCNは、廃棄物を利用して、従来の製造材料に関連する頭痛の種を減らすことができる、より持続可能な形の混合コンクリートに変えることを目指しています。

同様に、有機化合物も3Dプリントハウスに使用されています。これらの化合物の中には、構造物の迅速な印刷を可能にするソリューションを提供するものもあるため、これらの化合物は環境に優しい好奇心だけではありません。エストニアライフサイエンス大学とタルトゥ大学は、沼地やその他の湿地環境で形成される分解植物から作られた天然素材である泥炭を実験してきました。地球上で最も効率的な炭素吸収源の1つとして、炭素化合物を貯蔵できるため、この取り組みに特に役立ちます。これは、世界の特定の地域で1世紀以上にわたって重要な燃料源として使用されており、科学者は、環境への取り組みを妨げるのではなく、実際に支援する有機的な住宅源に変える方法を発見しました。このようなプロセスでは、廃棄物も利用され、リサイクルに役立ちます。

他の研究者は、月のレゴリスを変換するプロジェクトなど、土壌の3D印刷に取り組んでいます。これらの実験は、古い要素をリサイクルして新しい構造を作成しながら、より豊富な代替材料を使用することに私たちを近づけています。

ソーラーパワー3D印刷システム

3Dプリンターは、より幅広い業界で一般的になるにつれて、多くのエネルギーを消費するようになります。しかし、これはエネルギーが伝統的な手段から来なければならないという意味ではありません。太陽エネルギーはまだ非常に発展していますが、それは代替エネルギーの聖杯を表しており、多くの企業が3Dプリンターで太陽パネルを開発し、積層造形装置に太陽エネルギーを直接利用することでこれを利用しています。

3Dプリントされたソーラーパネルにはいくつかの明確な利点があります。これらはより軽く、より安くすることができ、場合によっては、それらを印刷することで無駄が大幅に少なくなります。 MJFのような方法は、しばらくの間3Dプリントソーラーシステムに使用されてきました。 Nano Dimensionは、この点で特に注目されており、イスラエルの新興企業と協力して、このような持続可能なエネルギーソリューションを生み出しています。一部の企業は柔軟なものを開発していますが、これは従来の製造では不可能な見通しです。

3D印刷は、ソーラーパネルの効率を高めるのにも役立ちます。たとえば、T3DPは、ダニエルクラークのリーダーシップの下で2013年に開始された3D印刷研究プロジェクトです。その目的は、特許取得済みの体積3D印刷を使用して、現在のソーラーパネルの変換効率を2倍にすることです。基本的に、T3DPは、手頃な価格で実行可能な3Dプリントソーラーを作成しようとしています。彼らの研究では、太陽電池用の化学化合物ペロブスカイト材料を研究する先行研究を採用しています。これにより、太陽電池を構築するためのはるかに強力で安定した材料を提供できます。

一方、一部の企業は、太陽エネルギーで動作する3Dプリンターを開発しています。このような概念は、長い間オープンソース技術として利用されてきました。それらの環境上の利点は別としても、そのようなプリンターは、遠隔地での印刷を可能にするという点で有用な見通しです。これが、Gigabotとのre：3Dの取り組みの背後にある推進力でした。これは、太陽の力を利用することで、電気のない地域に積層造形をもたらす可能性のあるオフグリッド3D印刷デバイスです。