回收塑料变农具,细说3D打印在非洲的扶贫趣事

2021 年 09 月 13 日

2021年9月12日,在来自英国拉夫堡大学的研究人员已经成功地将在非洲大陆收集的聚合物垃圾转化为当地农民的低成本农业工具。作为 "可循环塑料项目"的一部分,研究团队将废弃的瓶子回收成可加工的长丝,然后将其3D打印成六个循环农具。这些装置可以根据它们设计者的想法变换成不同的工具,从水果采摘器到养鱼系统都可以实现。它们不仅可以帮助发展中国家的人促进他们的经济,而且会减少当地的塑料垃圾堆积。

拉夫堡设计学院的马克-埃文斯说:"由于制造成本高,中低收入国家很难享受到创新聚合物产品所带来福利,然而这些产品会很大程度上帮助他们的工作更容易、更清洁、更安全。绿色循环项目有效地扭转了这一局面,在其具有成本效益的制造过程中使用当地的废弃材料,从而实现了一步到位的好处。"

 

 

△研究人员提出的塑料回收和3D打印方法。图片来自拉夫堡大学

拉夫堡的循环性目标

拉夫堡团队的循环塑料项目与两个更大的倡议密切相关:"食品包装塑料变废为宝"项目(PPFTG),以及"智能可持续塑料包装"挑战(SSPP)。在英国政府的英国研究与创新机构(UKRI)的支持下,SSPP的设立是为了帮助研究减少塑料包装污染的新方法。

在这个800万英镑的大项目中,拉夫堡大学获得了115万英镑的资金,用于资助PPFTG项目。研究团队旨在通过该项目实现使用 "智能技术 "来解决世界上的废物回收问题。特别是,当这份倡议在去年获得绿灯时,该团队将目光投向了创建一个 "循环商业模式",能够减少所谓的"食品到手"包装的生态影响。

项目负责人Garrath Wilson去年解释说:"食品零售商销售的新鲜和冷藏食品,如三明治和预制沙拉,会产生大量的一次性塑料包装垃圾。我们的项目将汇集包装技术、用户行为、可持续设计、制造和聚合物化学各个方面具有专业知识的研究人员,以消除食品业的塑料浪费。"

 

△一堆塑料废弃产品,通过他们的循环商业模式,该团队相信他们可以使回收有利可图,同时也是环保的。图片来自拉夫堡大学

 

循环塑料项目

 

为了与PPFTG项目的目标保持一致,拉夫堡大学团队现在又从工程和物理科学研究委员会获得了15万英镑的资助。利用这笔资金,该系的研究人员与阿斯顿大学和德蒙福特大学的同事合作,并作为循环塑料项目的一部分,试图将塑料变成非洲企业的商品。

 

到目前为止,在这项为期18个月的倡议中,设计师和工程师团队已经与英国的一个非政府组织以及肯尼亚、卢旺达和尼日利亚的合作伙伴合作,对塑料水瓶展开收集。一旦积累起来,研究人员将这些废物清洗、切碎、干燥并挤压成可用的长丝,然后将其3D打印成工具,以满足不同非洲社区的具体需求。

 

尽管该项目仍在进行中,但该团队已经提出了六个初步的原型,包括一个模块化的养鱼场和水果抓取器,可以用当地的网和竹子材料建造。研究人员还在开发新型挖沙适配器、非电动牛奶冷却器和弯刀削皮机,以及能够利用波浪运动抽水的回收船打包机。

 

这个绿色扶贫项目已经在美国工业设计师协会的年度国际优秀设计奖的社会影响类别中获得提名,但由于该项目将持续到2021年12月31日,埃文斯仍然专注于其商业模式在支持非洲当地农业、渔业和建筑公司方面的潜力。

 

埃文斯补充道:"我们的工艺使废旧塑料水瓶的回收成为一个有吸引力的经济主张,将其转化为3D打印的长丝。通过将其与工业设计方法相结合,在不需要工具的情况下,单单凭借3D打印复杂结构的能力实现产品的生产通常是不可行的。"

 

 

△拉夫堡团队的3D打印 "水果抓取器"。照片来自拉夫堡大学

发展中世界的AM   

 正如拉夫堡团队所强调的那样, 3D打印等先进技术带来的效益往往只服务于生活在西方世界的人,但现在许多私人和国家支持的公司都在努力改变这种情况。就在去年,14Trees公司透露,它将在非洲3D打印可负担的低碳住房和学校,目的是解决非洲大陆的基础设施短缺问题。该项目团队使用拉法基豪瑞公司开发的混凝土浆料,试图在马拉维快速制造房屋,然后将建设扩展到肯尼亚和津巴布韦。

大约在同一时间,剑桥大学分拆出来的Blue Tap公司宣布,它正在开发一种3D打印的氯气计量器,可用于使低收入国家的水可以安全饮用。在英国创新署的支持下,该设备已经被安装在乌干达的一个测试平台上,Blue Tap还向当地的水管工出售氯气注入器。


在其他地方,LifeEnabled等美国慈善机构正在使用3D打印技术来改善发展中国家截肢者装上假肢的机会。至少四年来,该组织已经在危地马拉的圣贝尼托市开设了一家诊所,为当地居民提供3D打印和数控加工的免费假肢。

 

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