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

Men nu, flera tekniker har mognat som gör det möjligt för människor att återvinna plastavfall direkt genom att 3-D-printa det till värdefulla produkter, till en bråkdel av deras normala kostnad. Människor använder sin egen återvunna plast för att göra dekorationer och presenter, produkter för hem och trädgård, accessoarer och skor, leksaker och spel, sportartiklar och prylar från miljontals gratisdesigner. Detta tillvägagångssätt kallas distribuerad återvinning och additiv tillverkning, eller DRAM för kort.

Som professor i materialteknik i framkant av denna teknik, Jag kan förklara – och ge några idéer om vad du kan göra för att dra nytta av denna trend.

Hur DRAM fungerar

DRAM-metoden börjar med plastavfall – allt från använda förpackningar till trasiga produkter.

Det första steget är att sortera och tvätta plasten med tvål och vatten eller till och med köra den genom diskmaskinen. Nästa, plasten måste malas till partiklar. För små mängder, en korsklippt papper/CD-förstörare fungerar bra. För större belopp, open source-planer för en plastgranulator för industriavfall finns tillgängliga online.

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

Filament gjord med en 3-D-utskrivbar återvinningsbot är otroligt billig, kostar mindre än ett nickel per pund jämfört med kommersiella filament, vilket kostar cirka 10 USD per pund eller mer. Med pandemin som avbryter globala leveranskedjor, att göra produkter hemma från avfall är ännu mer tilltalande.

Det andra tillvägagångssättet är nyare:Du kan hoppa över steget att tillverka filament och använda smältpartikeltillverkning för att direkt 3-D-printa granulerad plastavfall i produkter. Detta tillvägagångssätt är mest mottagligt för stora produkter på större skrivare, som den kommersiella GigabotX-skrivaren med öppen källkod, men kan även användas på stationära skrivare.

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

Min forskargrupp, tillsammans med dussintals labb och företag över hela världen, har utvecklat ett brett utbud av produkter med öppen källkod som möjliggör DRAM, inklusive dokumentförstörare, recyclebots och både fused filament och fused partikel 3-D-skrivare.

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

Vidare, ett "ecoprinting"-initiativ i Australien har visat att DRAM kan fungera i isolerade samhällen utan återvinning och utan ström genom att använda solcellsdrivna system. Detta gör DRAM tillämpligt överallt där människor bor, Det finns gott om plastavfall och solen skiner – vilket är nästan överallt.

Mot en cirkulär ekonomi

Forskning har visat att denna metod för återvinning och tillverkning inte bara är bättre för miljön, men det är också mycket lönsamt för enskilda användare som tillverkar sina egna produkter, samt för små och medelstora företag. Att göra dina egna produkter från design med öppen källkod sparar helt enkelt pengar.

DRAM tillåter att skräddarsydda produkter tillverkas för mindre än momsen på konventionella konsumentprodukter. Miljontals gratis 3D-utskrivbara designs finns redan – allt från inlärningshjälpmedel för barn till hushållsprodukter till adaptiva hjälpmedel för artritsjuka. Prosumenter 3-D-printar redan dessa produkter, sparar sig själva tillsammans miljontals dollar.

En studie fann att MyMiniFactory-användare sparade över 4 miljoner dollar på bara en månad under 2017 bara genom att själva tillverka leksaker, istället för att köpa dem. Konsumenter kan investera i en stationär 3D-skrivare för cirka 250 USD och få en avkastning på investeringen på över 100 % genom att tillverka sina egna produkter. Avkastningen på investeringen blir högre om de använder återvunnen plast. Till exempel, att använda en återvinningsbot på avfallsdatorplast gör det möjligt att skriva ut 300 kamera motljusskydd för samma pris som en enda på Amazon.

Individer kan också dra nytta av 3D-utskrift för andra. Tusentals erbjuder sina tjänster på marknader som Makexyz, 3D-hubbar, Ponoko eller Print a Thing.

Små företag eller fab labs kan köpa industriella skrivare som GigabotX och göra hög avkastning genom att skriva ut stora sportartiklar som snöskor, skateboarddäck och kajakpaddlar från lokalt avfall.

Uppskalning

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

3-D skrivarfilament listas nu i Amazon Basics tillsammans med andra "vardagliga föremål, " vilket indikerar att plastbaserade 3-D-skrivare håller på att bli vanliga. De flesta familjer har fortfarande inte en 3-D-skrivare i hemmet, än mindre en reyclebot eller GigabotX.

För att DRAM ska bli en gångbar väg till den cirkulära ekonomin, större verktyg skulle kunna inrymmas hos företag på grannskapsnivå som små lokala företag, makerspaces, tillverkningslabb eller till och med skolor. Frankrike studerar redan skapandet av småföretag som skulle plocka upp plastavfall i skolor för att göra 3-D filament.

Jag minns att jag sparade lådor för att finansiera min grundskola. Framtida elever kan ta med sig överbliven plast hemifrån (efter att ha tillverkat sina egna produkter) för att hjälpa till att finansiera sina skolor med hjälp av DRAM.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.