في كتاب "اقتصاد المناخ ومستقبل الإنسان" ، تحدث بيل جيتس عن صناعة "الكربون صفر" كفرصة اقتصادية ضخمة. وستكون تلك الدول التي يمكنها تحقيق اختراقات في هذا المجال هي الدول التي ستقود الاقتصاد العالمي في السنوات العشر القادمة. . في مواجهة تأثير الأنشطة البشرية على تغير المناخ ، يحتاج البشر إلى تقنيات جديدة وشركات جديدة ومنتجات جديدة لتقليل العلاوة الخضراء.
التطورات المعاصرة التي لا تضر الأجيال القادمة
على مدى السنوات الخمس الماضية ، أدى ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي والظواهر الجوية الناتجة عن ذلك إلى تغيير التصور العام لانبعاثات الوقود الأحفوري من قبل الناس والسياسة والصناعة ، حيث تميل معظم القوى نحو الجهود المبذولة للحد من انبعاثات الكربون ، والسعي إلى تصنيع أكثر استدامة ونمط الحياة.
في هذا المسعى ، تم الترويج لتصنيع إضافات الطباعة ثلاثية الأبعاد كتقنية إنتاج لتقليل الانبعاثات ، وبالتالي تقليل البصمة الكربونية لإنتاج الأجزاء ودورة حياة المنتج الكاملة. الطباعة ثلاثية الأبعاد - توفر تقنية التصنيع المضافة فرصًا هائلة لإعادة الاستخدام والاستخدام الفعال للموارد والإنتاج حسب الطلب وإضافة القيمة إلى المواد.
باستخدام تصنيع سبائك التيتانيوم ككائن بحثي ، يمكن لتقنية التصنيع المضافة أن تقلل بشكل كبير من البصمة الكربونية مقارنة بالطحن ، لأنها يمكن أن تحسن تصميم الجزء وحفظ المواد ، وبالتالي تعويض استهلاك الطاقة الأعلى في عملية تصنيع الأجزاء. فيما يتعلق بالطباعة ثلاثية الأبعاد لسبائك الألومنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن ملاحظة أن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن SLM عالية الإنتاجية لها آفاق مدهشة ، ويمكن أن يقلل معدل الاستخدام المرتفع للمواد والطاقة من سلسلة عملية الطباعة ثلاثية الأبعاد من البصمة الكربونية فى المستقبل.
مساهمة تطوير دائرية كاملة
للطباعة ثلاثية الأبعاد تأثير إيجابي على الاستدامة في جميع مراحل تصنيع المنتج وتستخدم دورة الحياة. هذا يشمل:
الطلب على المواد:تقلل الطبيعة شبه الصافية لتكنولوجيا التصنيع الإضافي من الطلب على المواد الخام. النظر في استهلاك كميات كبيرة من الموارد البتروكيماوية مثل المبردات وتوليد كميات كبيرة من شظايا المعادن في عمليات الآلات التقليدية مثل الطحن ، والتصنيع الإضافي إن الطابع المستدام للتصنيع واضح.
تأثير البصمة الكربونية للتصنيع المحلي:بالنظر إلى أن الخدمات اللوجستية هي محرك رئيسي آخر لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، فإن ميزات التصنيع المحلية المنفصلة الناتجة عن الطباعة ثلاثية الأبعاد تقلل بشكل كبير من الحاجة إلى التخزين والخدمات اللوجستية ، مما يساعد على تحقيق تنمية أكثر استدامة.
التأثير على مسار تصنيع الأجزاء:بقدر ما يتعلق الأمر بتصنيع المنتج نفسه ، يمكن للطباعة ثلاثية الأبعاد تحقيق درجة أعلى من حرية التصميم. على سبيل المثال ، يمكن تصنيع الأجزاء التي كانت تتطلب في الأصل تجميع عشرات الأجزاء معًا في وقت واحد بطريقة متكاملة. يمكن أن تؤدي التخفيضات الكبيرة في التصنيع وتقليل النقل والاختبار وأعمال التجميع ، بالإضافة إلى توفير الوزن في كثير من الأحيان ، إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على نطاق أوسع.
التصنيع حسب الطلب:في الوقت الحاضر ، هناك العديد من منصات التصنيع حسب الطلب حول العالم. لا تعتمد المنتجات التي يتاجر بها البشر على أشياء مادية ككائنات معاملات مباشرة ، ولكن تعتمد على أساليب التصنيع حسب الطلب بناءً على رسومات التصميم ثلاثية الأبعاد. هذا يقلل من إنتاج الكثير من المنتجات المهدرة ، مما يؤدي إلى توازن أكثر ملاءمة بين الكمية المصنعة والطلب. يعد تقليل النفايات مساهمة إضافية للطباعة ثلاثية الأبعاد في تقليل انبعاثات الكربون.
تحسين كفاءة المنتج:يمكن للوزن الفريد من نوعه والتصميم المحسّن للأداء للطباعة ثلاثية الأبعاد أن يحسّن كفاءة تشغيل الأنظمة الحالية مثل التوربينات والمكونات الهيدروليكية والمبادلات الحرارية وما إلى ذلك ، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة وتقليل ثاني أكسيد الكربون طوال دورة حياة المنتج. يمكن أن تكون هذه المدخرات أكبر بعدة مرات من انبعاثات الإنتاج الفعلية ، وهو جمال الطباعة ثلاثية الأبعاد "أربعة - اثنان - اثنان - اثنان - اثنان - واحد مقابل واحد" في تغيير العالم.