בספר "כלכלת אקלים ועתיד אנושי" דיבר ביל גייטס על תעשיית "אפס פחמן" כהזדמנות כלכלית ענקית. אותן מדינות שיוכלו לעשות פריצות דרך בתחום זה יהיו המדינות שיובילו את הכלכלה העולמית בעשר השנים הקרובות. . מול ההשפעה של פעילויות אנושיות על שינויי האקלים, בני אדם זקוקים לטכנולוגיות חדשות, לחברות חדשות ולמוצרים חדשים כדי להפחית את הפרמיה הירוקה.
התפתחויות עכשוויות שאינן פוגעות בדורות הבאים
במהלך 5 השנים האחרונות, העלייה ברמות הפחמן הדו חמצני באטמוספירה ותופעות מזג האוויר שנוצרו שינו סוף סוף את התפיסה הכללית של פליטת דלק מאובנים על ידי אנשים, פוליטיקה ותעשייה, כאשר רוב הכוחות נוטים למאמצים להפחית את פליטת הפחמן, בחיפוש אחר ייצור בר קיימא יותר ואורח חיים.
במרדף זה, ייצור תוסף הדפסה תלת מימד מקודם כטכנולוגיית ייצור להפחתת פליטות, ובכך להפחית את טביעת הרגל הפחמנית של ייצור חלקים ואת מחזור החיים המלא של המוצר. הדפסת תלת מימד - טכנולוגיית ייצור תוסף מציעה הזדמנויות אדירות לשימוש חוזר, שימוש יעיל במשאבים, ייצור לפי דרישה וערך מוסף לחומרים.
בהתייחס לעיבוד העיבוד של סגסוגות טיטניום כאובייקט המחקר, טכנולוגיית ייצור תוסף יכולה להפחית משמעותית את טביעת הרגל הפחמנית בהשוואה לכרסום, מכיוון שהיא יכולה לייעל את העיצוב של החלק ולחסוך בחומר, ובכך לפצות על צריכת האנרגיה הגבוהה יותר בתהליך ייצור החלק. מבחינת הדפסת תלת מימד של סגסוגות אלומיניום ונירוסטה, ניתן לראות שלטכנולוגיית ההדפסה התלת מימדית המתכת SLM בעלת פרודוקטיביות גבוהה יש סיכויים מפתיעים, ושיעור הניצול הגבוה של חומרים ואנרגיה משרשרת תהליך ההדפסה בתלת מימד יכול להפחית את טביעת הרגל הפחמנית בעתיד.
תרומה מלאה לפיתוח מעגלי
להדפסת תלת מימד יש השפעה חיובית על קיימות לאורך מחזור החיים של המוצר והשימוש בו. זה כולל:
ביקוש לחומרים:האופי כמעט-נטו של טכנולוגיית ייצור תוסף מפחית את הביקוש לחומרי גלם. בהתחשב בצריכת כמויות גדולות של משאבים פטרוכימיים כגון נוזלי קירור ויצירת כמויות גדולות של שברי מתכת בתהליכי עיבוד מסורתיים כגון כרסום וייצור תוסף אופיו בר-קיימא של הייצור ניכר.
השפעת טביעת רגל פחמן של ייצור מקומי:בהתחשב בכך שהלוגיסטיקה היא מניע מרכזי נוסף של פליטת CO2, תכונות הייצור המקומיות הדיסקרטיות שנוצרו על ידי הדפסת תלת מימד מפחיתות במידה ניכרת את הצורך במחסן ולוגיסטיקה, ובכך עוזרות להשיג פיתוח בר-קיימא יותר.
השפעה על מסלול ייצור חלקים:בכל הנוגע לייצור המוצר עצמו, הדפסת תלת מימד יכולה להשיג רמה גבוהה יותר של חופש עיצובי. למשל, חלקים שבמקור דרשו להרכיב עשרות חלקים יחדיו יכולים להיות מיוצרים בו זמנית בצורה משולבת. הפחתות משמעותיות בייצור, הפחתת הובלה, בדיקות ועבודות הרכבה, לעתים קרובות בנוסף לחיסכון במשקל, יכולים גם להפחית את פליטת ה-CO2 בצורה רחבה יותר.
ייצור לפי דרישה:נכון לעכשיו, ישנן פלטפורמות ייצור רבות על פי דרישה ברחבי העולם. המוצרים הנסחרים על ידי בני אדם אינם מבוססים על אובייקטים פיזיים כאובייקטים עסקה ישירה, אלא שיטות ייצור לפי דרישה המבוססות על שרטוטי עיצוב תלת מימדיים. זה מפחית את הייצור של יותר מדי מוצרים בזבזניים, וכתוצאה מכך איזון תואם יותר בין הכמות המיוצרת לביקוש. הפחתת הפסולת היא תרומה נוספת של הדפסת תלת מימד להפחתת פליטת פחמן.
יעילות מוצר משופרת:המשקל הייחודי של ייצור 3D Printing-Additive Manufacturing ועיצוב אופטימיזציית הביצועים יכולים לשפר את יעילות התפעול של מערכות נוכחיות כגון טורבינות, הידראוליקה, מחליפי חום וכו', וכתוצאה מכך לחסכון משמעותי באנרגיה והפחתת CO2 לאורך פליטת מחזור החיים של המוצר. החיסכון הזה יכול להיות גדול פי כמה מפליטות הייצור בפועל, וזה היופי של "ארבע-שתיים-שתיים-שתיים-אחת-שתיים-אחד-על-אחד" של הדפסת תלת-ממד בשינוי העולם.