Экологичность и польза 3D-печати

Недавно ученые сделали неожиданное открытие: 3D-печать менее вредна для экологии, чем массовое производство. Это удивляет, ведь на первый взгляд пластмассу для бытовых предметов лучше, образно выражаясь, варить в огромном котле, чем в тысячах пробирок. Тем не менее, печать предмета на 3D-принтере наносит меньше вреда окружающей среде, чем современное промышленное производство.

Энтузиаст трехмерной печати исследователь Джошуа Пирс (Joshua Pearce) из Мичиганского технологического университета утверждает, что 3D-печать не только дешевле, но и более дружелюбна к природе. Исследование, проведенное Пирсом, показало, что на производство одного предмета 3D-принтер расходует меньше энергии и, следовательно, выпускает меньше углекислого газа, чем промышленное производство этого предмета и его доставка на склад.

Большинство 3D-принтеров для домашнего использования, как например RepRap, который применялся в данном исследовании, имеют размер микроволновых печей. Они расплавляют тонкую пластиковую нить и слой за слоем «выращивают» необходимый предмет. Модели предметов, от ложки, до оправы для очков, можно найти на множестве соответствующих сайтов или нарисовать самостоятельно.

Здравый смысл подсказывает, что массовое производство пластиковых предметов требует меньше энергии на единицу продукта, чем печать одной единицы на 3D-принтере. Тем не менее, исследовательская группа Пирса обнаружила, что он на самом деле для экологии лучше, когда предметы изготавливаются дома на 3D-принтере.

Исследователи изучили жизненный цикл трех предметов: соковыжималки для цитрусовых, деталь детского конструктора и сегмент водосточной трубы. Обычно, цикл жизни такого предмета потребляет много энергии: добыча сырья, переработка, изготовление, доставка к потребителю. Трехмерная печать не требует ряда этих этапов, в частности доставки, в результате чего на производство того же предмета 3D-принтер тратит на 41-64% меньше энергии. Также некоторая экономия достигается за счет меньшего расхода сырья: печать точнее и не выбрасывает в отходы большого количества штамповочных или литейных обрезков. Кроме того, некоторые детали 3D-принтер может изготовить полыми или с решетчатым каркасом, в то время как на заводе их приходится делать монолитными.

Джошуа Пирс пришел к выводу, что благодаря 3D-печати можно существенно сократить давление на окружающую среду. Трехмерная печать потребляет меньше энергии, экономит существенные материальные и человеческие ресурсы на доставке различных предметов, например, сегодня несколько бытовых мелочей могут привозить несколько курьеров из нескольких интернет-магазинов. В случае с 3D-печатью, потребуется только один доставщик расходного материала – пластиковой нити.



Напечатанная ваза требует наполовину меньше ресурсов, чем обычная, промышленного производства.