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3D打印跟固體廢棄物“組CP” 有未來(lái)嗎？
2022-11-25 18:18:46環(huán)保在線閱讀量：1246 我要評(píng)論
【包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】據(jù)外媒報(bào)道，因?yàn)槊绹?guó)有歷史性住房短缺問(wèn)題，所以緬因大學(xué)先進(jìn)結(jié)構(gòu)和復(fù)合材料中心(ASCC)的研究團(tuán)隊(duì)想了個(gè)造房子的“捷徑”——3D打印。
用世界上最大的3D打印機(jī)之一，該團(tuán)隊(duì)打印出了地板、墻壁、屋頂，采用的材料是木纖維和生物樹(shù)脂，也就是說(shuō)這棟不到60平米的房子(BioHome3D)是完全可回收的，沒(méi)有泥漿或者混凝土。而且，模塊打印完成后，組裝僅需半天，電力布線大約是兩個(gè)小時(shí)。
至于環(huán)保在線為什么會(huì)關(guān)注到這條消息，當(dāng)然兩個(gè)關(guān)鍵詞“生物基材料”、“可回收”。當(dāng)然，環(huán)保在線關(guān)注3D打印這個(gè)話題也蠻久了，為啥呢？一來(lái)，3D打印到底是不是低碳環(huán)保的技術(shù)有爭(zhēng)議，二來(lái)，3D打印跟“廢物再利用”好像真的有“CP感”啊。
猶記得之前一直聽(tīng)說(shuō)3D打印從全生命周期來(lái)看，原材料、組裝、使用、維護(hù)等等都比傳統(tǒng)制造模式具有更大的節(jié)能降碳優(yōu)勢(shì)，不過(guò)這個(gè)理論目前也存在“可翻”的點(diǎn)。
比如3D打印的材料，上述提到的3D打印房屋采用了生物基材料，確實(shí)是低碳環(huán)保的選擇，畢竟混凝土重要組成部分水泥，2020年行業(yè)碳排放量在工業(yè)中僅次于鋼鐵，占比超過(guò)13%。不過(guò)3D打印的材料選擇其實(shí)是比較廣泛的，包括塑料類、金屬類、陶瓷類、玻璃類等等，其中PLA塑料作為可降解材料，具有較高的環(huán)保性。
再比如3D打印的施工，荷蘭TUDelft大學(xué)對(duì)比了常見(jiàn)的增材金屬，得出的結(jié)論是：每公斤鋁或不銹鋼材料采用3D打印直接成型的碳足跡可能比傳統(tǒng)工藝高10倍。而卡達(dá)爾基金會(huì)贊助的一項(xiàng)關(guān)于建筑混凝土3D打印應(yīng)用對(duì)環(huán)境的影響的研究則表明，與傳統(tǒng)的施工方法相比，3D打印混凝土能夠顯著降低環(huán)境影響。
與此同時(shí)，TUDelft研究最后也提出了一點(diǎn)，即不同行業(yè)的最終產(chǎn)品可能會(huì)有不同的結(jié)論，目前增材制造還沒(méi)有足夠的數(shù)據(jù)來(lái)建立可信的環(huán)境影響因子。其實(shí)，碳足跡的對(duì)比和分析確實(shí)比想象中更復(fù)雜地多，目前計(jì)算方式和標(biāo)準(zhǔn)均不統(tǒng)一，這也是造成爭(zhēng)議的基礎(chǔ)原因。
當(dāng)然，無(wú)論怎么說(shuō)，3D打印如果跟“廢物再利用”能掛上鉤，碳足跡計(jì)算可就要占大優(yōu)勢(shì)了。
一方面，上述提到過(guò)的3D打印房屋完全可回收這點(diǎn)就能做大文章，而另一方面更直接的是，3D打印能直接利用固體廢棄物為原材料。德國(guó)弗萊堡大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)就研究了一種新型生物粘貼材料作為3D打印的生物糊劑，由纖維素和木質(zhì)素構(gòu)成，他們下一步研究方向就是如何充分利用造紙工業(yè)廢棄物，提取木質(zhì)素。
更有甚者，已經(jīng)有地方給這類打印產(chǎn)品安排了實(shí)地應(yīng)用。比如北京長(zhǎng)安街“開(kāi)放冬奧”主題花壇，藍(lán)白兩色“雪花”的原料就是城市固廢，通過(guò)3D打印制造出來(lái)，充分契合了零碳環(huán)保理念，還能省材料、省人工，并且展示結(jié)束后繼續(xù)被回收利用。
其實(shí)就此而論，業(yè)界對(duì)于建筑3D打印發(fā)展利好固廢利用率提升的看法也多有贊同的。不過(guò)，如何能在性能上縮小與普通混凝土的差異是當(dāng)前兩大行業(yè)都需要關(guān)注的重點(diǎn)，包括在節(jié)能低碳的基礎(chǔ)上滿足結(jié)構(gòu)安全性、耐用性、適用性等方面的要求，才能進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“跨界同框”。
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