Sparat från papperskorgen och redo för omvandling. Nathan Shaiyen / Michigan Tech, CC BY

Människor kommer att återvinna om de kan tjäna pengar på det. På platser där kontanter erbjuds för burkar och flaskor har återvinning av metall och glas varit en stor framgång. Tyvärr har incitamenten varit svagare för återvinning av plast. Från och med 2015 endast 9% av plastavfallet återvinns. Resten förorenar deponier eller miljön.

Men nu har flera tekniker mognat det låta människor återvinna plastavfall direkt genom att 3D-skriva ut det till värdefulla produkter till en bråkdel av deras normala kostnad. Människor använder sin egen återvunna plast för att göra dekorationer och presenter, hem- och trädgårdsprodukter, tillbehör och skor, leksaker och spel, sportartiklar och prylar från miljontals gratis mönster. Detta tillvägagångssätt kallas distribuerad återvinning och tillsatstillverkning, eller förkortat DRAM.

Som professor i materialteknik vid främst inom denna teknikJag kan förklara - och erbjuda några idéer för vad du kan göra för att dra nytta av denna trend.

Hur DRAM fungerar

Smakämnen DRAM-metod börjar med plastavfall - allt från begagnade förpackningar till trasiga produkter.

Från skräp till skatt - DRAM-flödesschemat. Joshua M. Pearce, CC BY

Det första steget är att sortera och tvätta plasten med tvål och vatten eller till och med köra den genom diskmaskinen. Därefter måste plasten malas till partiklar. För små mängder fungerar en tvärskuren papper / CD-förstörare bra. För större mängder, öppen källkod planer för en industriell plastgranulator finns tillgängliga online.

Därefter har du några val. Du kan konvertera partiklarna till 3D-skrivarfilament med hjälp av en recyclebot, en enhet som förvandlar slipad plast till spagettiliknande filament som används av de flesta billiga 3D-skrivare.

{vembed Y=b04mUaI-oTU}
En återvinningsbot tillverkad till stor del av 3D-tryckta delar.

Filament gjord med en 3D-utskrivbar återvinningsbot är otroligt billigt och kostar mindre än ett nickel per pund jämfört med kommersiell glödtråd, som kostar cirka 10 dollar per pund eller mer. Med pandemi som avbryter globala försörjningskedjor, att göra produkter hemma från avfall är ännu mer tilltalande.

Det andra tillvägagångssättet är nyare: Du kan hoppa över steget att göra glödtråd och använda smält partikeltillverkning för att direkt 3D-skriva ut granulerat avfallsplast till produkter. Detta tillvägagångssätt är mest mottagligt för stora produkter på större skrivare, som kommersiell öppen källkod GigabotX skrivare, men kan kan också användas på skrivbordsskrivare.

Granulerat plastavfall kan också skrivas ut direkt med en sprutskrivare, även om detta är mindre populärt eftersom utskriftsvolymen är begränsad av behovet av att ladda om sprutan.

Min forskningsgrupp, tillsammans med dussintals laboratorier och företag över hela världen, har utvecklat ett brett utbud av öppen källkodsprodukter som möjliggör DRAM, inklusive dokumentförstörare, recyclebots och både smält filament och smält partikel 3D-skrivare.

Dessa enheter har visat sig fungera inte bara med de två mest populära 3D-utskriftsplasterna, ABS och PLA, utan också en lång lista över plast som du sannolikt använder varje dag, inklusive PET-vattenflaskor. Det är nu möjligt att omvandla plastavfall med en återvinningssymbol till värdefulla produkter.

Dessutom har ett "ecoprinting" -initiativ i Australien visat DRAM kan arbeta i isolerade samhällen utan återvinning eller kraft genom att använda soldrivna system. Detta gör DRAM tillämpligt var som helst människor bor, plastavfall är rikligt och solen skiner - vilket är nästan överallt.

Mot en cirkulär ekonomi

Forskning har visat att detta tillvägagångssätt för återvinning och tillverkning inte bara är bättre för miljön, men det är det också mycket lönsamt för enskilda användare göra sina egna produkter, liksom för små och medelstora företag. Gör dina egna produkter helt enkelt från öppen källkod sparar pengar.

Från avfall till glödtråd till ett kamerastativ. Joshua M. Pearce, CC BY

DRAM gör det möjligt att skapa anpassade produkter för mindre än momsen på konventionella konsumentprodukter. Miljoner gratis 3D-utskrivbara mönster finns redan - allt från lärande hjälpmedel för barn till hushållsprodukter till adaptiva hjälpmedel för artritpatienter. Kunder är redan i 3D-utskrift av dessa produkter, vilket sparar sig miljontals dollar.

En studie visade MyMiniFactory-användare sparade över 4 miljoner dollar på bara en månad 2017 bara genom att göra leksaker själva istället för att köpa dem. Konsumenter kan investera i en stationär 3D-skrivare för cirka 250 USD och tjäna ett avkastning på investering över 100% genom att göra sina egna produkter. Avkastningen på investeringen blir högre om de använder återvunnen plast. Till exempel är det möjligt att skriva ut genom att använda en recyclebot på datorplastplast 300 kameralinsskydd till samma pris som en enda på Amazon.

Individer kan också tjäna pengar genom 3D-utskrift för andra. Tusentals erbjuder sina tjänster på marknader som Makexyz, 3D-nav, ponoko or Skriv ut en sak.

Gigabot X 3D-skrivare tillverkar större föremål. Samantha Snabes / re: 3D, CC BY

Små företag eller fabrikslaboratorier kan köpa industrin skrivare som GigabotX och göra hög avkastning som skriver ut stor sportutrustning som snöskor, skateboarddäck och kajakpaddlar från lokalt avfall.

Uppskalning

Stora företag som tillverkar plastprodukter återvinner redan sitt eget avfall. Nu, med DRAM, kan hushåll också. Om många börjar återvinna sin egen plast hjälper det till att förhindra den negativa påverkan som plast har på miljön. På detta sätt kan DRAM ge en väg till en cirkulär ekonomi, men den kommer inte att kunna lösa plastproblemet förrän den skala upp med fler användare. Lyckligtvis är vi redan på väg.

3D-skrivarfilament är nu listat i Amazon Basics tillsammans med andra "vardagliga artiklar", vilket indikerar att plastbaserade 3D-skrivare blir vanliga. De flesta familjer har fortfarande ingen inhemsk 3D-skrivare, än mindre en reyclebot eller GigabotX.

För att DRAM skulle bli en livskraftig väg till den cirkulära ekonomin, skulle större verktyg kunna placeras på grannskapsnivåföretag som små lokala företag, makerspaces, fabrikslaboratorier eller till och med skolor. Frankrike studerar redan skapande av småföretag som skulle plocka upp plastavfall i skolorna för att göra 3D-filament.

Jag kommer ihåg att jag har sparat lådor för att finansiera min grundskola. Framtida elever kan ta med sig kvarvarande plast hemifrån (efter att ha gjort sina egna produkter) för att finansiera sina skolor med DRAM.

Om författaren

Joshua M. Pearce, vit professor i materialvetenskap och elektroteknik och datateknik, Michigan Technological University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.