Στη μάχη ενάντια στην κλιματική κρίση
τινο οικοσύστημα. Διάφορα φράγματα κατασκευασμένα, επίσης, με τρισδιάστατη εκτύπωση από ανακυκλωμένο πλαστικό ή άλλα υλικά, χρησιμοποιούνται για τον περιορισμό της διασποράς των πετρελαιοκηλίδων. Τοποθετούνται στην περίμετρο των πετρελαιοκηλίδων και την περιορίζουν σε συγκεκριμένο σημείο, προκειμένου να είναι πιο εύκολη η απομάκρυνσή της.
Βιώσιμα κτίρια
Η κατασκευαστική βιομηχανία είναι από τις πλέον ρυπογόνες δραστηριότητες. Περίπου το 40% των ετήσιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου θεωρείται ότι προέρχεται από τα κτίρια. Οι συμβατικές τεχνικές που χρησιμοποιούνται στον κατασκευαστικό κλάδο κατασπαταλούν τους φυσικούς πόρους, παράγουν απορρίμματα μη ανακυκλώσιμα και απαιτούν μεγάλα ποσά ενέργειας. Υποστηρίζεται ότι η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να προσφέρει λύσεις σε αυτό το πεδίο, φιλικές προς το περιβάλλον. Εξαιτίας της μείωσης των απαιτούμενων υλικών και των απορριμμάτων αλλά και της απαιτούμενης
ενέργειας, ελαττώνονται οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Επιπρόσθετα, τα χρησιμοποιούμενα υλικά συχνά είναι ανακυκλώσιμα και επαναχρησιμοποιούμενα πολυμερή. Τα τελευταία χρόνια έχουν κατασκευαστεί δεκάδες κτίρια και γέφυρες από τρισδιάστατους εκτυπωτές.
Ο σχεδιασμός των κτιρίων, με την εκμετάλλευση του φυσικού φωτισμού και εξαερισμού μπορεί, επίσης, να μειώνει την κατανάλωση ενέργειας. Σε μια προσπάθεια μείωσης του περιβαλλοντικού αποτυπώματος, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϋ της Αυστραλίας σε συνεργασία με εταιρίες, ανέπτυξαν ένα σύστημα εξαερισμού βασισμένο στην τρισδιάστατη εκτύπωση. Στο ρομποτικό σύστημα, που ονομάστηκε “Systems Reef 2” σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα εξαερισμού και κλιματισμού, αντί για ατσάλι χρησιμοποιήθηκε ανακυκλωμένο πλαστικό. Επίσης είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε να μπορεί να ενσωματωθεί στα υπάρχοντα συστήματα κλιματισμού και επειδή είναι κατασκευασμένο από ανακυκλώσιμο πλαστικό μπορεί και αυτό να ανακυκλωθεί. Αποτελείται από ένα δίκτυο σωλήνων φτιαγμένων από πορώδες
υλικό, μέσα στους οποίους ο αέρας διαχέεται και διανέμεται σε όλους τους χώρους. Το συγκεκριμένο σύστημα απαιτεί λιγότερη ενέργεια και θεωρείται ότι μειώνει σημαντικά το περιβαλλοντικό αποτύπωμα των κτιρίων.
Τρισδιάστατη εκτύπωση και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας
Μια ακόμα ενδιαφέρουσα εφαρμογή της τρισδιάστατης εκτύπωσης αφορά την κατασκευή φωτοβολταϊκών συστημάτων. Αυτά τα συστήματα μετατρέπουν την προσπίπτουσα σε αυτά ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική και θεωρούνται καθαρή και βιώσιμη πηγή ενέργειας. Με την τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης έχουν κατασκευαστεί πιο ελαφριά και πιο αποτελεσματικά ηλιακά πάνελ, που αποδίδουν μεγαλύτερα ποσά ενέργειας σε σχέση με τις συμβατικές κατασκευές.
Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα εκτυπώνονται σε λεπτά φύλλα πλαστικού και συνεπώς είναι κατά 25% πιο λεπτά. Επομένως μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εξασφάλιση ενέργειας σε διάφορες περιπτώσεις, για παράδειγμα σε φορητές ηλεκτρονικές συσκευές μέχρι και σε οχήματα. Επιπλέον, η αποτελεσματικότητά τους φτάνει το 20% σε σχέση με το 15% των συμβατικών φωτοβολταϊκών. Συνεπώς τα πάνελ που κατασκευάζονται από τρισδιάστατους εκτυπωτές μπορούν να εξασφαλίσουν περισσότερη ενέργεια χρησιμοποιώντας λιγότερα υλικά.
Μειονεκτήματα και κίνδυνοι
Παρόλο που η τρισδιάστατη εκτύπωση προσφέρει λύσεις φιλικές προς το περιβάλλον, έχει κάποια σημαντικά μειονεκτήματα. Για παράδειγμα για τους εργαζόμενους που χειρίζονται τα μηχανήματα υπάρχει βαθμός επικινδυνότητας ο οποίος ποικίλει ανάλογα με τον εξοπλισμό και τα χρησιμοποιούμενα υλικά. Το υψηλό κόστος τόσο των μηχανημάτων είναι ακόμα ένας ιδιαίτερα περιοριστικός παράγοντας για τη διαδεδομένη και ευρεία χρήση τους. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται για την εκτύπωση είναι, επίσης, ακριβά στις περισσότερες εφαρμογές. Όσον αφορά το περιβαλλοντικό αποτύπωμα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η κατανάλωση ενέργειας για τη λειτουργία των μηχανημάτων και για την παραγωγή των απαιτούμενων υλικών. Παρά τα μειονεκτήματα, η τρισδιάστατη εκτύπωση εξακολουθεί να προσφέρει σημαντικές λύσεις για την προστασία του περιβάλλοντος και τον περιορισμό των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής.
Πηγές:
https://earth.org/
Gangotra, A., Del Gado, E. & Lewis, J.I. 3D printing has untapped potential for climate mitigation in the cement sector. Commun Eng 2, 6 (2023).