NSFの新プロジェクト：プラスチック廃棄物を3Dプリント住宅に変える

この投稿は warrior bear によって 2023-1-24 22:15 に最後に編集されました。

2023 年 1 月 24 日、Antarctic Bear は、国立科学財団 (NSF) の Convergence Accelerator プログラムの一環として、16 の学際的なチームが循環型経済を推進するために 1,150 万ドルの資金を受け取ることを知りました。オーストラリアの国立科学機関である連邦科学産業研究機構（CSIRO）も貢献しており、米国での2つのプロジェクトに参加するための資金を地元の研究者に提供する予定です。そのうちの1つは、プラスチック廃棄物から持続可能な家具を付加製造するプロジェクトです。
再生型住宅の建設を推進するこのプロジェクトは、「循環型経済デザイン - オフグリッドコンテナ型3Dプリンターと実践学習を使用して地元のプラスチック廃棄物の二次利用を促進する」と呼ばれています。このプロジェクトは、学界、教育者、非営利団体など、さまざまな業界の専門家を集め、一般ユーザーがプラスチック廃棄物から商品を設計および製造できるようにする、導入可能なネットゼロフットプリント製造システムを開発し、それによって大きな社会経済的影響を持つ持続可能なインフラストラクチャを生み出します。
プロジェクトの詳細によれば、このシステムにはインタラクティブな設計ツールと持続可能性ダッシュボードが含まれており、廃棄物を3Dプリント製品の原料として再利用することによる環境への影響と経済的機会をユーザーがより適切に定量化できるようにします。

持続可能性の向上<br /> NASAジョンソン宇宙センター協会の国境なきエンジニアの支部であるre:3Dが率いるこのチームは、プラスチック廃棄物から直接3Dプリントする同社の専門知識を活用する予定だ。大型で産業用でありながら手頃な価格（9,000 ドル未満）の Gigabot 3D プリンターで最もよく知られている re:3D は、ゴミから製品を作ることで地球を救いたいと考えています。同社のオープンソースプリンターは、プラスチック廃棄物を粉砕し、乾燥させてシステムに投入することができる。
さらに、このパートナーシップでは、オースティン・ハビタット・フォー・ヒューマニティと協力し、事業運営で発生する廃棄物や低所得の住宅所有者の製品需要などの変数をより深く理解します。その他の参加者には、エンジニアリング設計とライフサイクル価値分析 (LCA) の専門知識を提供するテキサス大学オースティン校、リサイクル可能な材料を使用した 3D プリントの材料科学の経験を持つ西シドニー大学、ネットゼロ構造ガイダンスの専門知識を持つウーロンゴン大学 (UOW) が含まれます。
UOW は長年にわたり 3D プリンティングの研究を推進し、ヘルスケア、バイオプリンティング、さらにはサーフィンの分野でもイノベーションを推進してきました。この新しいプロジェクトでは、UOW チームはプラスチック廃棄物から構造物を建設することに重点を置くことになります。チームを率いるのは、UOW の研究者であり、土木・鉱山・環境・建築工学部の構造工学講師であるアジズ・アーメド氏です。
△ウーロンゴン大学（UOW）のアジズ・アーメド博士。画像提供：ウーロンゴン大学このユニークな機会について、アハメド氏は次のように語っています。「地元のプラスチック廃棄物を使用して家具付き住宅の持続可能な製造をサポートする世界を想像してみてください。廃棄物を埋め立て地から転用するだけでなく、雇用を創出し、過小評価されている才能を訓練します。この機会をモジュールパッケージで世界中の農村部や都市部に拡大できたらどうなるでしょうか。」
課題に立ち向かう<br /> プラスチック廃棄物による汚染は広範囲にわたる環境問題であり、世界で生産されるプラスチックのうちリサイクルされるのはわずか10％です。さらに、世界中で生成される70億トンのプラスチック廃棄物のうち、その多くは環境に失われるか、時には数千マイルも離れた場所に運ばれ、焼却または廃棄されています。

NSFによると、循環型経済のアプローチを考慮することは、生活と仕事のあらゆる側面における材料の持続可能な設計に不可欠であり、建築環境、半導体、ポリマー、繊維などの業界での使用を通じてライフサイクル全体を掌握することを目指しています。
「今日の材料の生産と使用は、地球と人類の健康にとって持続可能ではありません」とNSFの技術、革新、パートナーシップ担当副ディレクターのアーウィン・ジャンチャンダニ氏は語った。「むしろ、環境的にも経済的にも持続可能な材料と製品を生み出すこと」が私たちの未来にとって極めて重要です。 re:3D のような多層的で効果的なソリューションは、材料と製造プロセスの循環型設計を推進し、汚染と廃棄物を削減します。 ”

3D プリントされた建物の中心となるのは、持続可能性、コストの削減、建設時間の短縮です。このような共同ソリューションは、協力して単一の組織の範囲を超えた影響を生み出す機会を提供します。
このプロジェクトは、地球規模の課題に対処する持続可能な材料に焦点を当てたコンバージェンス・アクセラレーター・プログラム「トラックI」の一部です。今後 9 か月間で、チームはソリューションの持続可能性をサポートする新しいチームメンバーとパートナーを特定し、チームが最初のアイデアをプロトタイプに変換できるように設計された Convergence Accelerator の実践的なイノベーションコースに参加します。コースワークには、人間中心設計の基礎、チームの科学、使用方法に基づいた研究、初期のプロトタイピング、コミュニケーション、ストーリーテリング、ピッチングなどが含まれます。
フェーズ 1 の終了時に、チームは正式なフェーズ 2 の提案とプレゼンテーションを行います。その後、選ばれたフェーズ 2 チームは 24 か月にわたってソリューションの開発を継続し、持続可能性計画を策定する必要があります。

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