3D 프린팅이 지속 가능하고 환경 친화적인 솔루션을 제공하는 방법

보다 친환경적인 제조 시대에 접어들면서 새로운 기술이 우리를 후퇴시킬 수 있다는 우려가 많습니다. 3D 프린팅에서 흔히 제기되는 우려는 플라스틱의 풍부한 사용과 전력 사용량에 불을 붙이고 때로는 이러한 주장이 타당합니다. 그러나 업계 관계자들은 이러한 불만을 해소할 수 있는 유효한 솔루션을 찾기 위해 최선을 다하고 있습니다. 많은 디자이너들이 3D 프린팅을 보다 지속 가능하고 환경 친화적으로 만들기 위해 공급망 내에서 새로운 기술, 재료 및 변경을 모색하고 있습니다. 다음은 몇 가지 중요한 방법입니다.

필라멘트 재활용

필라멘트를 재활용하는 것은 환경에 더 좋을 뿐만 아니라 자신의 작업장이나 사업체에 비치해 두는 것도 좋은 방법입니다. 실패한 인쇄물, 잘못된 작업 또는 작업 공간의 어수선한 작업이든 오래된 인쇄물이나 품목을 재활용하는 것이 좋습니다. 일부 회사는 이미 필라멘트 재활용 키트와 같은 몇 가지 멋진 품목으로 시장의 이러한 특정 격차를 채우고 있는 반면, 다른 회사는 비용을 높이고 훨씬 더 큰 규모로 산업용 플라스틱을 청소하고 있습니다.

더 야심찬 측면에서 Clean Currents와 같은 회사는 바다 플라스틱과 완전히 호환될 수 있는 특수 3D 프린터를 선택하여 사용자가 항목을 인쇄할 때 환경을 청소할 수 있도록 합니다. Trimatis LLC와 같은 다른 회사도 플라스틱 폐기물을 필라멘트로 만들고 있습니다. 이는 미군에서도 운송 비용을 절감하고 효율성을 높이기 위해 폐기된 부품의 재활용 플라스틱을 사용하여 3D 인쇄를 시도하고 있는 매우 유망한 가능성이었습니다.

마찬가지로 3devo와 같은 회사는 필라멘트 분쇄기 및 스풀 제조 기술을 제공하여 사용자가 오래된 플라스틱을 버리지 않고 재사용할 수 있도록 합니다. 오래된 플라스틱으로 펠릿을 만드는 다른 사용자는 훨씬 더 쉽게 작업을 수행할 수 있습니다.

그러나 재료 전면에는 재활용 가능한 필라멘트와 펠릿 이상의 것이 있습니다.

지속 가능한 재료 및 건축

PLA(3D 프린팅에서 가장 일반적으로 사용되는 재료 중 하나)는 생분해성이지만 다른 모든 적층 제조 열가소성 수지가 그렇지는 않습니다. 그런데 왜 우리는 생분해되지 않는 플라스틱으로 만든 필라멘트를 사용해야 합니까? 연구원들이 이러한 환경 친화적이지 않은 옵션을 완전히 피하면서 새로운 재료 특성을 제공하는 여러 가지 다른 옵션이 있습니다.

새로운 기술을 통해 다양한 재료를 고유한 목적으로 3D 프린팅에 사용할 수 있습니다. 그러한 재료 중 하나는 MIT의 항균 3D 인쇄 셀룰로오스 필라멘트 형태로 제공됩니다. 잠재적으로 의료 응용 분야의 발전소가 될 수 있으므로 지속 가능한 폐기물 처리에 대한 많은 우려를 일으키지 않고 폐기할 수 있는 FDA 승인 재료를 쉽게 만들 수 있습니다. 또한 기계적 특성 면에서 매우 강하고 생산 비용이 저렴합니다.

주목할 가치가 있는 또 다른 잠재적 기술은 기업들이 개발 중인 바이오플라스틱 대마 필라멘트 기술이다. 3D4MAKERS는 이러한 필라멘트를 생산하는 회사 중 하나로 레이어 간의 접착력이 상당히 좋습니다.

필라멘트 외에도 잠재적인 건축 프로젝트를 위한 몇 가지 매우 매력적인 옵션을 만들 수 있는 3D 인쇄 구조의 세계에는 많은 유망한 재료가 있습니다. 다양한 프로젝트에서 온실 가스 배출의 상당 부분을 차지하는 제품인 콘크리트를 생산하기 위한 지속 가능한 수단을 찾고 있습니다(시멘트 부문은 세계에서 세 번째로 큰 산업 에너지 소비이자 두 번째로 큰 산업 CO2 배출량입니다). 이것이 FICEP S3와 같은 회사가 MJF 및 SLS와 같은 프로세스에서 부품 후처리 및 3D 프린팅의 폐기물을 재사용하여 새로운 하이브리드 콘크리트를 만드는 시스템을 만든 이유입니다. 따라서 프로젝트 BCN은 기존 제조 재료와 관련된 골칫거리를 덜 제공할 수 있는 보다 지속 가능한 형태의 혼합 콘크리트로 폐기물을 전환하려고 합니다.

유사하게, 유기 화합물은 3D 프린팅 하우스에도 사용되고 있습니다. 이러한 화합물 중 일부는 구조를 신속하게 인쇄할 수 있는 솔루션을 제공하기 때문에 친환경적인 호기심만 있는 것은 아닙니다. 에스토니아 생명 과학 대학과 타르투 대학은 습지 및 기타 습지 환경에서 형성되는 식물을 분해하여 만든 천연 물질인 이탄을 실험하고 있습니다. 지구상에서 가장 효율적인 탄소 흡수원 중 하나로서 탄소 화합물을 저장할 수 있어 이러한 노력에 특히 유용합니다. 그것은 세기 이상 동안 세계의 특정 지역에서 중요한 연료 공급원으로 사용되어 왔으며 과학자들은 그것을 방해하는 것이 아니라 실제로 환경 노력을 돕는 유기적 주택 공급원으로 바꾸는 방법을 찾았습니다. 이러한 프로세스는 또한 폐기물을 사용하여 재활용을 돕습니다.

다른 연구자들은 달 표토 변환 프로젝트와 같은 토양 3D 프린팅으로 작업해 왔습니다. 이러한 실험을 통해 우리는 더 풍부한 대체 재료를 사용하고 오래된 요소를 재활용하여 새로운 구성을 만드는 데 한 발짝 더 다가서고 있습니다.

태양광 발전 3D 프린팅 시스템

3D 프린터는 광범위한 산업에서 보편화됨에 따라 많은 에너지를 소비하게 될 것입니다. 그러나 이것이 에너지가 전통적인 수단에서 나와야 한다는 것을 의미하지는 않습니다. 태양광 발전은 아직 많이 발전하고 있지만 대체 에너지의 성배를 나타냅니다. 많은 기업에서 3D 프린터로 태양광 패널을 개발하고 적층 제조 장치에 태양 에너지를 직접 활용하여 이를 활용하고 있습니다.

3D 인쇄된 태양 전지 패널은 몇 가지 뚜렷한 이점을 제공합니다. 이것들은 더 가볍고 저렴할 수 있으며 어떤 경우에는 인쇄하면 낭비가 훨씬 줄어듭니다. MJF와 같은 방법은 3D 프린팅 태양광 시스템에 한동안 사용되었습니다. Nano Dimension은 이스라엘의 신생 기업과 협력하여 이러한 지속 가능한 에너지 솔루션을 생산하는 것과 관련하여 특히 주목을 받았습니다. 일부 회사는 유연한 제품을 개발하기까지 하는데, 이는 기존 제조 방식으로는 불가능한 전망입니다.

3D 프린팅은 또한 태양광 패널의 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, T3DP는 Daniel Clark의 지도 아래 2013년에 시작된 3D 프린팅 연구 프로젝트입니다. 그 목표는 특허받은 체적 측정 3D 프린팅을 사용하여 현재 태양 전지판의 변환 효율을 두 배로 늘리는 것입니다. 본질적으로 T3DP는 저렴하고 실행 가능한 3D 인쇄 태양열을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 그들의 작업은 태양 전지를 구축하기 위한 훨씬 더 강력하고 안정적인 재료를 제공할 수 있는 태양 전지용 화학 화합물 페로브스카이트 재료를 연구하는 이전 연구를 사용합니다.

반면에 일부 기업은 태양 에너지로 작동하는 3D 프린터를 개발하고 있습니다. 이러한 개념은 오랫동안 오픈 소스 기술로 사용되어 왔습니다. 환경적 이점 외에도 이러한 프린터는 원격 지역에서 인쇄할 수 있다는 점에서 유용한 전망입니다. 이것이 re:3D가 Gigabot과 함께 작업한 원동력이었습니다. Gigabot은 태양의 힘을 활용하여 전기가 없는 지역에 적층 제조를 가져올 수 있는 독립형 3D 인쇄 장치입니다.