Германија: 1,8 милиони тони пластичен отпад претворени во филаменти за 3Д-печатење

Институтот „Фраунхофер“ трансформирал милиони метрички тони пластичен отпад од домаќинства во висококвалитетни 3Д-печатени производи за да ја задоволи растечката побарувачка за рециклирани материјали во производството.

Во Германија проблемот со пластичниот отпад достигна неспоредливи височини во 2023 година: 5,6 милиони. Помалку од една третина од таа количина може да се рециклира, а повеќето производи за еднократна употреба се користат во домаќинствата. Институтот за производна технологија и напредни материјали „Фраунхофер“ (ИФАМ) развил систем за претворање на отпадот во филаменти за 3Д-печатење.

Според д-р Дирк Годлински, проект-менаџер во работната група за композитна технологија во институтот, исполнувањето на „строгите барања“ претставувало предизвик за компанијата. Материјалот морал да ги исполнува стандардите за чистота, форма и големина.

Компанијата побарала помош од д-р Силке Екхард, професорка на Универзитетот за применети науки „Хохшул Бремен“ - Градски универзитет за применети науки (ХСБ).

 

Таа ги објаснила тешкотиите во процесот на рециклирањето на „отпадот по консумацијата“, во споредба со „остатоците од пластика останати од индустриското производство“. Не само што материјалите се многу хетерогени, туку се и валкани.

Особено отпадот од пакувањата значително придонел за зголемување на пластичниот отпад во домаќинствата во Германија. Повеќето од нив се производи за еднократна употреба. Сепак, тимот на Екхард ја презел задачата да ја рециклира оваа „пластика тешка за ракување“ за производство на адитиви.

За да се справи со предизвикот, Екхард и нејзиниот тим го процесирале аутпутот за сортирање во фабриката во лабораториите на универзитетот за циркуларна економија. Имено, процесот подразбирал мелење на пластиката, миење и одвојување на непосакуваниот материјал. Тие идентификувале и отстраниле странска пластика користејќи  инфрацрвена технологија. На крајот, ја сомлеле пластиката до соодветна големина на зрно и успеале да достигнат ниво на чистота од 99,8 отсто.

Претворање на пластичниот отпад во филаменти за 3Д-печатење

Откако го вратиле материјалот во „Фраунхофер“, почнале со производство на „хомоген полипропилен од подготвениот отпад“.

- Ова е разновидна форма на пластика која е издржлива, отпорна на кршење и релативно флексибилна - изјавил Годлински.

Откако материјалот бил прочистен, тие ги обработиле снегулките од рециклиран полипропилен во индустриски екструдер во „Фраунхофер“. Комбинирајќи ги материјалите, ги стопиле на 392  Целзиусови степени.

- Експертизата се состои во прецизното приспособување на различните механички завртки, температури, притисоци и брзини во текот на процесот на производство, така што финалниот производ е хомоген полипропилен - објаснил Годлински.

За да може пластиката да се користи за 3Д-печатење, тие морале да произведат прамен со тркалезна форма, дијаметар од 0,00508 сантиметри и мазна површина. Со тоа, тимот успешно ги отпечатил своите први компоненти.

Истражувачите сега го оптимизираат процесот на производство. Годлински истакнал дека пластиката може дополнително да се рафинира, со воведување адитиви како што се стаклени влакна за време на мешањето, што ќе им овозможи да произведуваат компоненти за авијација и автомобилската индустрија.

- Зголемувањето на побарувачката за рециклирани материјали е важно. Особено во однос на климатските промени, треба да размислуваме за ефикасноста на ресурсите. Циркуларната економија станува сè поважна. Колку повеќе отпад повторно користиме и рециклираме, толку повеќе енергија и ресурси можеме да заштедиме - заклучуваат вклучените експерти.

Извор: interestingengineering.com

Фото: Fraunhofer IFAM