همانطور که چاپ سه بعدی به تکامل خود ادامه می دهد، تلاش ها برای استفاده از این فناوری برای ساخت و ساز به روشی سازگار با محیط زیست نیز انجام می شود. مفاهیمی مانند بازیافت، استفاده از مواد طبیعی و حتی استفاده از چوب به عنوان یک ماده قابل چاپ پیش از این اجرا شده است، اما محققان با ترکیب هر سه این عناصر در یک پروژه جدید گام دیگری به جلو برداشته اند. در دانشگاه میشیگان، تیمی به نام BioMatters راه حلی ایجاد کرده اند که از خاک‌اره پرینت سه بعدی و فرآوری شده به عنوان جایگزینی برای قالب های بتنی در صنعت ساخت و ساز استفاده می کند. استفاده از خاک‌اره در این حوزه معمول است، با این حال بسیاری از زباله ها در محل های دفن زباله ریخته می شوند یا سوزانده می شوند. هدف از این پروژه جدید تبدیل خاک‌اره به یک راه حل ساخت و ساز قابل استفاده است که قابل استفاده مجدد، قابل اعتماد و ارزان است. همانطور که گفته شد، راحتی در دسترسی به خاک‌اره آن را به یک منبع عالی برای استفاده تبدیل می کند، اما اگر دست نخورده باقی بماند برای سلامت محیطی و فردی خطرناک است. علاوه بر این، میلیون ها تن خاک‌اره هر ساله به عنوان محصول جانبی قطع درختان، الوار و ساخت و ساز تولید می شود. تنها در ایالات متحده، سالانه بیش از 3 میلیون تن خاک‌اره به محل های دفن زباله فرستاده می شود. هنگامی که خاک‌اره تجزیه می شود، اسیدهای چرب، لیگنین تولید می کند که باعث مسمومیت آب می شود. و متعاقبا اثرات خود را بر حیات وحش کوچکتر، میکروب ها و طیف وسیعی از موجودات می گذارد. محمد داییم خان، تیم BioMatters و محقق آزمایشگاه تحقیقاتی و فناوری معماری دیجیتال (DART) توضیح می‌دهد که خاک‌اره بسیار قابل اشتعال است، بنابراین به جای سوزاندن آن و تولید گازهای گلخانه‌ای بیشتر، آن را افزایش می‌دهد. بسیار بهتر است که ما آن را به ماده ای تبدیل کنیم که در واقع می تواند بارها و بارها مورد استفاده قرار گیرد.
راه حل این تیم به قالب‌هایی در صنعت ساخت‌وساز می‌پردازد که قالب‌هایی هستند که برای ریختن بتن در سایت‌های ساختمانی استفاده می‌شوند. قالب‌ها در حال حاضر از مواد مختلفی مانند پلاستیک، فلز یا الوار استفاده می‌کنند و می‌توانند تا 40 درصد از هزینه‌های ساخت بتن را تشکیل دهند. در چنین محیطی که خاک‌اره در حال حاضر فراوان است، امید این است که این محصول جانبی بتواند به ایجاد یک جایگزین چاپ سه بعدی برای شیوه های سنتی ادامه دهد که می تواند به کاهش ضایعات و مصرف منابع کمک کند. آنها علاوه بر خاک‌اره، مواد خود را با پلیمرهای زیستی مخلوط می کنند تا این مخلوط از طریق یک چاپگر سه بعدی اکسترود شود. برخلاف خاک‌اره خام، این ماده کاملاً زیست تخریب پذیر است و می تواند دوباره استفاده شود یا بازیافت شود.
این تیم با قالب های خاک‌اره چاپ سه بعدی خود، می توانند مجموعه هایی از قالب های بتنی را مطابق با نیازهای ساخت و ساز چاپ کنند. همانطور که قالب ها پر می شوند، این دو ماده پشت سر هم کار می کنند زیرا بتن در قالب خاک‌اره توخالی شکل می گیرد در حالی که چوب را از داخل تثبیت می کند تا از تغییر شکل در طول فرآیند پخت جلوگیری شود. پس از سخت شدن بتن، قالب را می توان برداشت و به طور کامل بازیافت کرد. در حالی که هنوز تحت آزمایش های بیشتر در آزمایشگاه های دانشگاه قرار دارد، گام هایی که توسط تیم تحقیقاتی DART برداشته می شود، احتمالات موجود را نشان می دهد. پرینت سه بعدی، روش ساختی دوستدار محیط زیست و مسئولیت پذیرتر برای ساختن آینده.
منبع: 3dnatives