3D打印跟固體廢棄物“組CP” 有未來嗎？

2022-11-26 13:45:48環(huán)保在線閱讀量：547      我要評論

　　【化工機械設備網行業(yè)動態(tài)】據外媒報道，因為美國有歷史性住房短缺問題，所以緬因大學先進結構和復合材料中心(ASCC)的研究團隊想了個造房子的“捷徑”——3D打印。

　　用世界上最大的3D打印機之一，該團隊打印出了地板、墻壁、屋頂，采用的材料是木纖維和生物樹脂，也就是說這棟不到60平米的房子(BioHome3D)是完全可回收的，沒有泥漿或者混凝土。而且，模塊打印完成后，組裝僅需半天，電力布線大約是兩個小時。

　　至于環(huán)保在線為什么會關注到這條消息，當然兩個關鍵詞“生物基材料”、“可回收”。當然，環(huán)保在線關注3D打印這個話題也蠻久了，為啥呢？一來，3D打印到底是不是低碳環(huán)保的技術有爭議，二來，3D打印跟“廢物再利用”好像真的有“CP感”啊。

　　猶記得之前一直聽說3D打印從全生命周期來看，原材料、組裝、使用、維護等等都比傳統(tǒng)制造模式具有更大的節(jié)能降碳優(yōu)勢，不過這個理論目前也存在“可翻”的點。

　　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13%。不過3D打印的材料選擇其實是比較廣泛的，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大學對比了常見的增材金屬，得出的結論是：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。而卡達爾基金會贊助的一項關于建筑混凝土3D打印應用對環(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，TUDelft研究最后也提出了一點，即不同行業(yè)的最終產品可能會有不同的結論，目前增材制造還沒有足夠的數據來建立可信的環(huán)境影響因子。其實，碳足跡的對比和分析確實比想象中更復雜地多，目前計算方式和標準均不統(tǒng)一，這也是造成爭議的基礎原因。

　　當然，無論怎么說，3D打印如果跟“廢物再利用”能掛上鉤，碳足跡計算可就要占大優(yōu)勢了。

　　一方面，上述提到過的3D打印房屋完全可回收這點就能做大文章，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。德國弗萊堡大學的一支研究團隊就研究了一種新型生物粘貼材料作為3D打印的生物糊劑，由纖維素和木質素構成，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，提取木質素。

　　更有甚者，已經有地方給這類打印產品安排了實地應用。比如北京長安街“開放冬奧”主題花壇，藍白兩色“雪花”的原料就是城市固廢，通過3D打印制造出來，充分契合了零碳環(huán)保理念，還能省材料、省人工，并且展示結束后繼續(xù)被回收利用。

　　其實就此而論，業(yè)界對于建筑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，如何能在性能上縮小與普通混凝土的差異是當前兩大行業(yè)都需要關注的重點，包括在節(jié)能低碳的基礎上滿足結構安全性、耐用性、適用性等方面的要求，才能進一步實現(xiàn)“跨界同框”。