Verander ‘trash’ in ‘cash’ – en bespaar energie

Het belangste stuk gereedschap van Pearce is zijn 3D-printer. Daarmee bespaart hij duizenden dollars door alles zelf te maken, van zijn laboratoriumapparatuur tot zijn scheersetjes. Met gratis software op sites als Thingiverse – waar nu al meer dan 54000 open-source ontwerpen zijn te vinden – kunnen 3D-printers allerlei producten maken door het in vorm stapelen van dunne laagjes kunststof.

High-end 3D-printers kosten vele duizenden dollars, maar de eenvoudige open-source apparaten zijn er al voor $ 250 tot $ 500, en ze kunnen worden gebruikt om de onderdelen voor weer nieuwe printers te maken, waardoor de kosten nog verder omlaag gaan.  

Niet gratis

"Een voorwaarde voor wijdverbreid gebruik van 3D-printers is verlaging van de prijs van het basismateriaal", zegt Pearce, hoogleraar materiaalwetenschappen en elektro- en computertechniek. Hoewel aanzienlijk goedkoper dan de meeste gefabriceerde producten. Is de plastic draad die door de printer wordt omgezet in nuttige voorwerpen natuurlijk niet gratis.

Aan de andere kant is het problematisch om plastic flessen te recyclen of verbranden. Als je er een plastic draad van zou kunnen maken, dacht Pearce, zou je het afvalprobleem oplossen en tegelijkertijd de kosten van 3D-printen verder verlagen.

Dus Pearce en zijn researchgroep besloten om hun eigen recycle-unit te bouwen: een RecycleBot. Ze verwijderen de etiketten van de flessen en wassen en versnipperen het plastic. Een zelfgebouwd apparaat smelt vervolgens de snippers en extrudeert de kunststof tot een lange spaghetti-achtige sliert. Hun proces is open-source en voor iedereen beschikbaar op Thingiverse.com.

Klimaatbeheersing

Het proces is echter niet perfect. Flessen die zijn gemaakt van polythyleen met hoge dichtheid (HDPE) zijn niet ideaal voor 3D-printen. Maar het probleem is niet onoplosbaar. Het team van Perace maakte van een gewone koelkast en een goedkope luchtbevochtiger een ruimte met klimaatbeheersing en behaalde daarmee goede resultaten. "Met wat meer experimenteren moet het nog beter kunnen", denkt Pearce, "3D-printing bevindt zich nog maar in hetzelfde stadium als computers in het begin van de jaren ’70."  

De groep stelde vast dat het maken van hun eigen printdraad in een geïsoleerde RecycleBot maar een tiende gebruiken van de energie die nodig os om een commerciële 3D-draad te verkrijgen. Ook berekenden ze dat ze minder energie gebruikten dan wanneer plastic flessen op conventionele manier worden gerecycled.

Het onderzoek van Pearce is gedetailleerd beschreven in twee artikelen. "Distributed Recycling of Waste Polymer into RepRap Feedstock," in het maartnummer van Rapid Prototyping; en "Distributed Recycling of Post-Consumer Plastic Waste in Rural Areas," dat wordt gepubliceerd in de  Proceedings of the Materials Research Society

Lees ok Filabot recyclet plastic voor 3D-printer (video)