3D打印跟固体废弃物“组CP”有未来吗？
- 2022/11/25 15:28:18
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- 来源：环保在线
- 关键词:固废处理碳足迹
据外媒报道，因为美国有历史性住房短缺问题，所以缅因大学先进结构和复合材料中心(ASCC)的研究团队想了个造房子的“捷径”——3D打印。
用世界上最大的3D打印机之一，该团队打印出了地板、墙壁、屋顶，采用的材料是木纤维和生物树脂，也就是说这栋不到60平米的房子(BioHome3D)是完全可回收的，没有泥浆或者混凝土。而且，模块打印完成后，组装仅需半天，电力布线大约是两个小时。
至于环保在线为什么会关注到这条消息，当然两个关键词“生物基材料”、“可回收”。当然，环保在线关注3D打印这个话题也蛮久了，为啥呢？一来，3D打印到底是不是低碳环保的技术有争议，二来，3D打印跟“废物再利用”好像真的有“CP感”啊。
犹记得之前一直听说3D打印从全生命周期来看，原材料、组装、使用、维护等等都比传统制造模式具有更大的节能降碳优势，不过这个理论目前也存在“可翻”的点。
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，确实是低碳环保的选择，毕竟混凝土重要组成部分水泥，2020年行业碳排放量在工业中仅次于钢铁，占比超过13%。不过3D打印的材料选择其实是比较广泛的，包括塑料类、金属类、陶瓷类、玻璃类等等，其中PLA塑料作为可降解材料，具有较高的环保性。
再比如3D打印的施工，荷兰TUDelft大学对比了常见的增材金属，得出的结论是：每公斤铝或不锈钢材料采用3D打印直接成型的碳足迹可能比传统工艺高10倍。而卡达尔基金会赞助的一项关于建筑混凝土3D打印应用对环境的影响的研究则表明，与传统的施工方法相比，3D打印混凝土能够显著降低环境影响。
与此同时，TUDelft研究最后也提出了一点，即不同行业的最终产品可能会有不同的结论，目前增材制造还没有足够的数据来建立可信的环境影响因子。其实，碳足迹的对比和分析确实比想象中更复杂地多，目前计算方式和标准均不统一，这也是造成争议的基础原因。
当然，无论怎么说，3D打印如果跟“废物再利用”能挂上钩，碳足迹计算可就要占大优势了。
一方面，上述提到过的3D打印房屋完全可回收这点就能做大文章，而另一方面更直接的是，3D打印能直接利用固体废弃物为原材料。德国弗莱堡大学的一支研究团队就研究了一种新型生物粘贴材料作为3D打印的生物糊剂，由纤维素和木质素构成，他们下一步研究方向就是如何充分利用造纸工业废弃物，提取木质素。
更有甚者，已经有地方给这类打印产品安排了实地应用。比如北京长安街“开放冬奥”主题花坛，蓝白两色“雪花”的原料就是城市固废，通过3D打印制造出来，充分契合了零碳环保理念，还能省材料、省人工，并且展示结束后继续被回收利用。
其实就此而论，业界对于建筑3D打印发展利好固废利用率提升的看法也多有赞同的。不过，如何能在性能上缩小与普通混凝土的差异是当前两大行业都需要关注的重点，包括在节能低碳的基础上满足结构安全性、耐用性、适用性等方面的要求，才能进一步实现“跨界同框”。
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