Đã lưu từ đống rác và sẵn sàng chuyển đổi. Nathan Shaiyen / Michigan Tech, CC BY

Mọi người sẽ tái chế nếu họ có thể kiếm tiền từ việc đó. Ở những nơi mà tiền mặt được cung cấp cho lon và chai, việc tái chế kim loại và thủy tinh đã thành công rực rỡ. Đáng buồn thay, các biện pháp khuyến khích tái chế nhựa đã yếu hơn. Tính đến năm 2015, chỉ 9% chất thải nhựa được tái chế. Phần còn lại gây ô nhiễm bãi rác hoặc môi trường.

Nhưng bây giờ, một số công nghệ đã phát triển cho phép mọi người tái chế nhựa phế thải trực tiếp bằng cách in 3D nó thành các sản phẩm có giá trị, với chi phí thấp hơn bình thường. Mọi người đang sử dụng nhựa tái chế của chính họ để làm đồ trang trí và quà tặng, sản phẩm nhà và vườn, phụ kiện và giày dép, đồ chơi và trò chơi, đồ thể thao và tiện ích từ hàng triệu thiết kế miễn phí. Cách tiếp cận này được gọi là tái chế phân tán và sản xuất phụ gia, viết tắt là DRAM.

Là một giáo sư kỹ thuật vật liệu tại đi đầu trong công nghệ này, Tôi có thể giải thích - và đưa ra một số ý tưởng về những gì bạn có thể làm để tận dụng xu hướng này.

Cách DRAM hoạt động

Sản phẩm Phương pháp DRAM bắt đầu với rác thải nhựa - mọi thứ, từ bao bì đã qua sử dụng đến các sản phẩm bị hỏng.

Từ thùng rác đến kho báu - lưu đồ DRAM. Joshua M. Pearce, CC BY

Bước đầu tiên là phân loại và rửa đồ nhựa bằng xà phòng và nước hoặc thậm chí cho qua máy rửa bát. Tiếp theo, nhựa cần được nghiền thành hạt. Đối với số lượng nhỏ, máy hủy giấy / CD cắt chéo hoạt động tốt. Đối với số lượng lớn hơn, mã nguồn mở kế hoạch cho một máy tạo hạt nhựa phế thải công nghiệp có sẵn trực tuyến.

Tiếp theo, bạn có một vài lựa chọn. Bạn có thể chuyển đổi các hạt thành sợi máy in 3D bằng cách sử dụng một máy tái chế, một thiết bị có thể biến nhựa xay thành sợi giống mì spaghetti được hầu hết các máy in 3D giá rẻ sử dụng.

{vembed Y = b04mUaI-oTU}
Một Recyclebot phần lớn được làm từ các bộ phận in 3D.

Dây tóc được làm bằng Recyclebot có thể in 3D là cực kỳ rẻ, giá ít hơn một niken / pound so với dây tóc thương mại, có giá khoảng US $ 10 cho mỗi pound hoặc hơn. Với đại dịch làm gián đoạn chuỗi cung ứng toàn cầu, làm ra các sản phẩm tại nhà từ chất thải thậm chí còn hấp dẫn hơn.

Cách tiếp cận thứ hai mới hơn: Bạn có thể bỏ qua bước chế tạo dây tóc và sử dụng chế tạo hạt nung chảy để in trực tiếp nhựa phế thải dạng hạt in 3D thành sản phẩm. Cách tiếp cận này phù hợp nhất với các sản phẩm lớn trên máy in lớn hơn, như mã nguồn mở thương mại GigabotX máy in, nhưng có thể cũng được sử dụng trên máy in để bàn.

Chất thải nhựa dạng hạt cũng có thể được in trực tiếp bằng máy in ống tiêm, mặc dù cách này ít phổ biến hơn vì khối lượng in bị hạn chế bởi nhu cầu nạp lại ống tiêm.

Nhóm nghiên cứu của tôi, cùng với hàng chục phòng thí nghiệm và công ty trên khắp thế giới, đã phát triển một loạt các sản phẩm mã nguồn mở cho phép DRAM, bao gồm máy hủy, rô bốt tái chế và cả máy in 3D dạng hạt hợp nhất và dây tóc hợp nhất.

Các thiết bị này đã được chứng minh là hoạt động không chỉ với hai loại nhựa in 3D phổ biến nhất, ABS và PLA, mà còn có một danh sách dài các loại nhựa bạn có thể sử dụng hàng ngày, bao gồm Chai nước PET. Giờ đây, có thể chuyển đổi bất kỳ chất thải nhựa nào có ký hiệu tái chế trên đó thành các sản phẩm có giá trị.

Hơn nữa, một sáng kiến ​​“khai thác sinh thái” ở Úc đã chứng minh DRAM có thể hoạt động trong các cộng đồng biệt lập, không tái chế và không có điện bằng cách sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời. Điều này làm cho DRAM có thể áp dụng ở bất cứ nơi nào con người sinh sống, nhựa phế thải rất nhiều và Mặt trời chiếu sáng - điều này có ở khắp mọi nơi.

Hướng tới một nền kinh tế vòng tròn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng cách tiếp cận này đối với tái chế và sản xuất không chỉ tốt hơn cho môi trườngnhưng nó cũng là có lợi nhuận cao cho người dùng cá nhân sản xuất sản phẩm của riêng họ, cũng như để doanh nghiệp vừa và nhỏ. Tạo sản phẩm của riêng bạn từ các thiết kế mã nguồn mở một cách đơn giản giúp bạn tiết kiệm tiền.

Từ chất thải thành dây tóc đến chân máy ảnh. Joshua M. Pearce, CC BY

DRAM cho phép các sản phẩm tùy chỉnh được tạo ra cho ít hơn thuế bán hàng đối với các sản phẩm tiêu dùng thông thường. Hàng triệu thiết kế có thể in 3D miễn phí đã tồn tại - mọi thứ từ hỗ trợ học tập cho trẻ em đến đồ gia dụng đến hỗ trợ thích ứng cho người bị viêm khớp. Người tiêu dùng đã và đang in 3D các sản phẩm này, tiết kiệm cho chính họ hàng triệu đô la.

Một nghiên cứu tìm thấy Người dùng MyMiniFactory đã tiết kiệm hơn 4 triệu đô la chỉ trong một tháng vào năm 2017 chỉ bằng cách tự làm đồ chơi thay vì mua chúng. Người tiêu dùng có thể đầu tư vào một máy in 3D để bàn với giá khoảng 250 đô la Mỹ và kiếm được lợi tức đầu tư trên 100% bằng cách tạo ra các sản phẩm của riêng họ. Lợi tức đầu tư sẽ cao hơn nếu họ sử dụng nhựa tái chế. Ví dụ: sử dụng một recyclebot trên nhựa máy tính phế thải giúp bạn có thể in 300 loa che nắng ống kính máy ảnh với giá tương đương một chiếc trên Amazon.

Các cá nhân cũng có thể kiếm lợi nhuận bằng cách in 3D cho người khác. Hàng nghìn người đang cung cấp dịch vụ của họ trên các thị trường như Makexyz, Trung tâm 3D, ponoko or In một điều.

Máy in 3D Gigabot X tạo ra các vật phẩm lớn hơn. Samantha Snabes / re: 3D, CC BY

Các công ty nhỏ hoặc phòng thí nghiệm fab có thể mua máy in công nghiệp như GigabotX và chế tạo lợi nhuận cao in thiết bị đồ thể thao lớn như giày trượt tuyết, ván trượt và mái chèo kayak từ rác thải địa phương.

Mở rộng quy mô

Các công ty lớn sản xuất các sản phẩm nhựa đã tái chế chất thải của chính họ. Giờ đây, với DRAM, các hộ gia đình cũng có thể. Nếu nhiều người bắt đầu tái chế nhựa của chính họ, điều đó sẽ giúp ngăn chặn tác động tiêu cực mà nhựa đang gây ra đối với môi trường. Bằng cách này, DRAM có thể cung cấp một con đường dẫn đến nền kinh tế vòng tròn, nhưng nó sẽ không thể giải quyết vấn đề nhựa cho đến khi nó mở rộng quy mô với nhiều người dùng hơn. May mắn thay, chúng tôi đã đi trên con đường của chúng tôi.

Dây tóc máy in 3D hiện được liệt kê trong Amazon Basics cùng với các “vật dụng hàng ngày” khác, điều này cho thấy máy in 3D làm từ nhựa đang trở thành xu hướng phổ biến. Hầu hết các gia đình vẫn chưa có máy in 3D trong nhà, chưa nói đến reyclebot hoặc GigabotX.

Để DRAM trở thành một con đường khả thi cho nền kinh tế vòng tròn, các công cụ lớn hơn có thể được đặt tại các doanh nghiệp cấp khu vực lân cận như doanh nghiệp địa phương nhỏ, không gian sản xuất, phòng thí nghiệm chế tạo hoặc thậm chí là trường học. Pháp đã nghiên cứu tạo ra các doanh nghiệp nhỏ sẽ nhặt rác thải nhựa ở trường học để làm dây tóc 3D.

Tôi nhớ để dành những chiếc hộp để giúp tài trợ cho trường lớp của tôi. Các học sinh tương lai có thể mang nhựa thừa từ nhà (sau khi tự làm sản phẩm) để giúp tài trợ cho các trường học của họ bằng cách sử dụng DRAM.

Lưu ý

Joshua M. Pearce, Wite Giáo sư Khoa học & Kỹ thuật Vật liệu, và Kỹ thuật Điện & Máy tính, Đại học Công nghệ Michigan

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.