Разработка студентки Тихоокеанского государственного университета (ТОГУ) Валерии Кожуховой позволит перерабатывать пластик прямо на месте и при этом обойтись без многотысячных вложений. Работа ведется на базе студенческого конструкторского бюро «ПолитехПром».
Сегодня пластиковое загрязнение — одна из острейших экологических проблем планеты. Ежегодно в мире производится более 436 млн тонн пластика, однако перерабатывается лишь около 9% от этого объема. Остальное накапливается на полигонах и в природе, где может разлагаться по 400–700 лет, отравляя почву, воду и воздух.
На этом фоне особенно парадоксальна ситуация в 3D-печати. Пользователи регулярно покупают дорогостоящий филамент (в среднем по 2,5 тыс. рублей за килограмм), в то время как большая часть пластиковых отходов от печати (брак, обрезки) просто выбрасывается. Доступных решений почти нет: на рынке практически не существует недорогих и удобных устройств для переработки пластика дома, в мастерской или в аудитории. Поэтому те, кто готов заниматься переработкой, зачастую не имеют для этого инструментов.
Проблема остро ощущается и в образовательной среде. Студенты ТОГУ по направлению «Прикладная информатика в аддитивном производстве» ежедневно работают с 3D-печатью и на практике столкнулись с накоплением пластиковых отходов, которые невозможно переработать на месте.
«Для меня стало очевидным противоречие: современные технологии развиваются, а доступных решений для экологичной переработки по-прежнему нет. Именно поэтому я взялась за разработку — создать компактный мини-экструдер для переработки пластика в филамент прямо здесь, в нашей лаборатории», — поделилась Валерия Кожухова.
Разработка решает сразу две ключевые задачи — экологическую и экономическую. Устройство превращает пластиковые отходы в новый материал для 3D-печати — причем речь идет о самом обычном пластике, с которым люди сталкиваются каждый день. В частности, это:
· PLA — экологичный пластик на основе растительного сырья (кукуруза, сахарный тростник), из которого делают одноразовую посуду, упаковку, некоторые виды пакетов;
· ABS — прочный пластик из нефтепродуктов, используемый в корпусах бытовой техники: пылесосов, чайников, кофеварок;
· PET — материал, идущий на изготовление пластиковых бутылок и пищевых контейнеров.
Процесс переработки прост: пластик собирается и загружается в устройство, измельчается в крошку, затем плавится при контролируемой температуре. Из расплавленной массы формируется тонкая нить нужного диаметра. Она охлаждается и наматывается на катушку. В результате получается готовый материал — филамент, который можно снова использовать в 3D-принтере для печати новых изделий.
Главное преимущество проекта — доступность. Отечественная разработка обойдется в 40–45 тыс. рублей, в отличие от 200–300 тыс. за зарубежные аналоги.
При этом устройство имеет высокие технические характеристики:
· производительность до 1,2 кг филамента в час;
· точность диаметра нити;
· компактные размеры и небольшой вес.
В месяц мини-экструдер способен перерабатывать до 60 кг пластиковых отходов. Освоить работу с ним можно за 1,5–2,5 часа.
Проект доказывает, что переработка может быть не только крупной, промышленной, но и локальной. Это может снизить нагрузку на окружающую среду и сделать 3D-печать более экономичной.
Мини-экструдер может найти применение в самых разных сферах:
· в школах и университетах — для образовательных и экологических проектов, практических занятий по 3D-печати;
· в мастерских и малом бизнесе — для снижения затрат на расходные материалы и внедрения устойчивых практик;
· у экоактивистов и экосообществ — для организации локальных пунктов переработки и просветительских мероприятий;
· у частных пользователей — для домашнего использования, DIY-проектов и экспериментов с материалами.
Проект Валерии Кожуховой имеет экологическую, образовательную и экономическую ценность и показывает, что устойчивое производство может быть понятным и доступным каждому.
«Я хочу делать это так, чтобы каждая разработка приносила реальную пользу людям и планете. В университете я поняла, что могу решить нашу проблему в лаборатории прямо сейчас. Ведь если хочешь изменить мир — начни с себя», — говорит студентка.
Проект реализуется в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (национальный проект «Молодежь и дети»).
