從垃圾堆保存並準備進行轉換。 Nathan Shaiyen /密歇根理工學院, CC BY

如果人們可以賺錢，他們將進行回收。 在為罐頭和瓶子提供現金的地方，金屬和玻璃的回收已經取得了巨大的成功。 可悲的是，回收塑料的動機一直較弱。 截至2015年， 僅9％的塑料廢料被回收。 其餘的污染了垃圾填埋場或環境。

但是現在，幾種技術已經成熟了 允許人們直接回收廢塑料 通過將其3D打印到有價值的產品中，價格僅為正常價格的一小部分。 人們正在使用自己的再生塑料來製作裝飾品和禮品，家庭和園藝產品，配件和鞋子，玩具和遊戲，體育用品以及數百萬免費設計的小玩意。 這種方法稱為分佈式回收和增材製造，簡稱DRAM。

作為美國材料工程學院的教授 這項技術的最前沿，我可以進行解釋-並提供一些想法，以幫助您利用這一趨勢。

DRAM如何工作

DRAM方式 從塑料廢料開始–從用過的包裝到破碎的產品。

從垃圾到寶藏– DRAM流程圖。 約書亞·皮爾斯, CC BY

第一步是使用肥皂和水對塑料進行分類和清洗，甚至將其穿過洗碗機。 接下來，需要將塑料磨成顆粒。 對於少量，可以使用橫切紙/ CD碎紙機。 大量，開源 工業廢塑料造粒機的計劃 在線提供。

接下來，您有一些選擇。 您可以 使用回收站將顆粒轉換為3D打印機細絲，該設備可將磨碎的塑料變成大多數低成本3D打印機使用的意大利麵條狀細絲。

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一個主要由3D打印零件製成的回收機器人。

用長絲製成 3D打印的回收機器人 鎳價格便宜得令人難以置信，與商業用長絲（每磅約10美元或以上）相比，鎳的價格不到每磅鎳。 隨著 大流行中斷了全球供應鏈，利用廢物在家中製作產品更具吸引力。

第二種方法是較新的方法：您可以跳過製造細絲的步驟，而無需使用熔合顆粒製造工藝直接將3D打印的廢塑料顆粒製成產品。 這種方法最適合大型打印機上的大型產品，例如 商業開源GigabotX 打印機，但可以 也可以在台式打印機上使用.

顆粒狀的塑料廢料也可以用注射器打印機直接打印，儘管這種方法不太受歡迎，因為打印量受需要重新裝入註射器的限制。

我的研究小組與世界各地的數十個實驗室和公司一起，開發了支持DRAM的各種開源產品，包括碎紙機，回收站以及熔絲和熔絲3D打印機。

這些設備不僅可以與兩種最流行的3D打印塑料（ABS和PLA）一起使用，而且還可以與您每天可能使用的大量塑料一起使用，包括 PET水瓶。 現在可以將帶有回收標誌的任何塑料廢料轉化為有價值的產品。

此外，澳大利亞的“生態印刷”倡議表明 DRAM可以在孤立的社區中工作，而無需回收再利用 通過使用太陽能係統。 這使得DRAM適用於人類居住的任何地方，廢塑料豐富且陽光普照–幾乎無處不在。

邁向循環經濟

研究表明，這種回收和製造方法不僅 更好的環境，但它也是 為個人用戶帶來高額利潤 製作自己的產品，以及 中小型企業。 簡單地從開源設計製作自己的產品 省錢.

從廢料到燈絲再到相機三腳架。 約書亞·皮爾斯, CC BY

DRAM允許製造定制產品 低於傳統消費品的營業稅。 數以百萬計的免費3D可打印設計已經存在-從 兒童學習用品 至 家庭用品 至 關節炎患者的適應性輔助工具。 消費者已經可以3D打印這些產品，從而為自己節省了數百萬美元。

一項研究發現 MyMiniFactory用戶僅一個月就節省了超過4萬美元 在2017年，他們自己製作玩具，而不是購買玩具。 消費者可以花3美元左右購買台式250D打印機，並獲得 投資回報率超過100％ 通過製作自己的產品。 如果他們使用再生塑料，則投資回報會更高。 例如，在廢舊計算機塑料上使用回收站可以進行打印 300個鏡頭遮光罩，價格與亞馬遜上的單個鏡頭遮光罩相同.

個人也可以通過3D打印為他人獲利。 成千上萬的人在諸如 馬克西茲, 3D集線器, 波諾科 or 打印東西.

Gigabot X 3D打印機可打印更大的物品。 Samantha Snabes / re：3D, CC BY

小型公司或晶圓廠實驗室可以購買工業打印機，例如GigabotX，並進行 高收益印刷大型體育用品設備 例如雪鞋，滑板甲板和當地廢物產生的皮划艇槳。

擴大

生產塑料產品的大公司已經在回收自己的廢物。 現在，有了DRAM，家庭也可以。 如果許多人開始回收自己的塑料，這將有助於防止塑料對環境的負面影響。 通過這種方式，DRAM可以提供一種循環經濟的途徑，但直到有更多用戶擴大規模時，它才能解決塑料問題。 幸運的是我們已經在路上。

3D打印機燈絲現在已與其他“日常用品”一起列在Amazon Basics中，這表明基於塑料的3D打印機已成為主流。 大多數家庭仍然沒有家用3D打印機，更不用說reyclebot或GigabotX。

為了使DRAM成為通向循環經濟的可行之路，可以在附近的企業（例如小型本地企業，製造商空間，製造實驗室甚至學校）中安裝更大的工具。 法國已經在研究 創立小企業 那將在學校吸收塑料廢料來製造3D燈絲。

我記得保存箱頂以幫助資助我的小學。 未來的學生可能會從家中（製造自己的產品後）帶走剩餘的塑料，以幫助使用DRAM資助學校。

關於作者

約書亞·皮爾斯（Joshua M. Pearce），材料科學與工程，電氣與計算機工程專業的教授 密歇根理工大學

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