Recyclebot

جهاز إعادة التدوير (RecycleBot) هو جهاز مفتوح المصدر يُستخدم لتحويل النفايات البلاستيكية إلى خيوط طباعة ثلاثية الأبعاد لطابعات مفتوحة المصدر مثل RepRap . [ 1 ] يُعدّ صنع خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد في المنزل أقل تكلفةً وأفضل للبيئة من شراء خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد التقليدية. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] وباتباع نهج RepRap، توجد تصاميم لأجهزة إعادة التدوير تستخدم في الغالب أجزاءً قابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد. [ 5 ] يمكن رؤية هذا الجهاز، المرخص بموجب رخصة GPLv3، في الشكل.

روبوت إعادة التدوير القابل لإعادة التدوير

الدوافع والفوائد

أثبتت طابعات RepRap ثلاثية الأبعاد قدرتها على خفض التكاليف للمستهلكين من خلال تعويض تكاليف المشتريات التي يمكن طباعتها. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] وتُعدّ المواد البلاستيكية الخام المستخدمة في RepRap أحد المجالات التي لا يزال بالإمكان فيها خفض التكاليف. ففي عام 2014، أشار البروفيسور جوشوا بيرس إلى أن "سعر خيوط الطباعة يتراوح بين 36 و50 دولارًا للكيلوغرام، بينما يُمكن إنتاج خيوط الطباعة الخاصة بك مقابل 10 سنتات للكيلوغرام باستخدام البلاستيك المُعاد تدويره". [ 10 ] وبالتالي، يُمكن للجهاز تعزيز القدرة على تحمل تكاليف RepRap بشكل أكبر من خلال خفض تكاليف التشغيل. [ 11 ] إضافةً إلى ذلك، ومن خلال تقليل اعتماد المستهلكين المنتجين على المنتجات المشتراة، جعلت RepRap وجهاز إعادة التدوير Recyclebot الطباعة ثلاثية الأبعاد ممكنة في التصنيع على نطاق صغير لدعم التنمية المستدامة . [ 12 ] [ 13 ] وقد طُرحت فرضية مفادها أن إنتاج الخيوط المعاد تدويرها قد يُوفر مصدر دخل بديلًا من قِبل مؤسسة الخيوط الأخلاقية [ 14 ] [ 15 ] أو كشكل من أشكال " الخيوط التجارية العادلة ". [ 16 ] كما ثبت أنه يُحسّن فترة استرداد الطاقة حتى لتقنيات الطاقة الخضراء المعروفة مثل الخلايا الكهروضوئية الشمسية . [ 17 ]

تكنولوجيا

يُعد RecycleBot مشروعًا مفتوح المصدر للأجهزة - وبالتالي فإن مخططاته متاحة مجانًا على الإنترنت.

  • تم تطوير RecycleBot من قِبل أكاديميين في كندا والولايات المتحدة على موقع Appropedia ( هنا ) وعلى موقع RepRap Wiki ( هنا ). على سبيل المثال، تتوفر قائمة الأجزاء الكاملة (أو قائمة المواد ) للمكونات المعدنية والإلكترونية وعناصر التحكم على موقع Thingiverse . [ 18 ] [ 19 ]
  • جهاز بثق خيوط ليمان - روبوت إعادة تدوير يمكنك صنعه بنفسك

تاريخ

استمد تاريخ RecycleBot إلى حد كبير من العمل على RepRap Wiki بموجب رخصة GNU للوثائق الحرة 1.2. [ 20 ]

طُوِّر أول روبوت لإعادة التدوير من قِبَل طلاب جامعة فيكتوريا في ويلينغتون، نيوزيلندا. [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] كان هذا التصميم بمثابة إثبات للمفهوم، وكان يعمل يدويًا، وبالتالي كان له أثر بيئي ضئيل، ولكنه لم يُنتج خيوطًا بجودة كافية لتكون مفيدة للطابعات ثلاثية الأبعاد . تأثر تصميم جهاز بثق نفايات البلاستيك (Recyclebot v2.0 وv2.1)، الذي طُوِّر في جامعة كوينز بكندا وجامعة ميشيغان للتكنولوجيا، بشكل كبير بجهاز Web4Deb، الذي يبثق البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) لاستخدامه كوسط نمو في الزراعة المائية. [ 24 ] طُوِّر هذا التصميم لروبوت إعادة التدوير، واختُبِر، ونُشِر في مجلة علمية محكمة متخصصة في النماذج الأولية السريعة . [ 25 ] أثبت هذا الجهاز جدواه في إنتاج خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد . ويجري تطوير Recyclebot v2.2 حاليًا من قِبَل مجموعة أبحاث تكنولوجيا الاستدامة المفتوحة في جامعة ميشيغان للتكنولوجيا. [ 26 ]

ابتكر العديد من الهواة والحرفيين نسخًا مختلفة من أجهزة إعادة التدوير (RecycleBots). أبرزها جهاز بثق خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد من تصميم ليمان . فاز ليمان، وهو مهندس متقاعد، بمسابقة تصميم نظام منخفض التكلفة لتصنيع خيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد. [ 27 ] وبحلول عام 2014، كان هناك العديد من أنواع أجهزة إعادة التدوير، وكثير منها في المراحل الأولى من التسويق. وقد طُبقت تقنية إعادة التدوير على طابعات التعليق لتمكين تصنيع مطبوعات كبيرة الحجم بتقنية دمج الجسيمات دون الحاجة إلى تشكيل الخيوط أولًا. [ 28 ]

التكهنات المستقبلية

افترض جيريمي ريفكين أن إعادة التدوير باستخدام روبوتات إعادة التدوير والإنتاج الموزع باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد سيؤدي إلى مجتمع ذي تكلفة هامشية صفرية. [ 29 ] وتساءل كاتب الخيال العلمي، بروس ستيرلينغ، في مجلة Wired عما إذا كان من الممكن استخدام روبوتات إعادة التدوير والطابعات ثلاثية الأبعاد لتحويل النفايات إلى أسلحة . [ 30 ] يمكن أن توفر روبوتات إعادة التدوير طريقة جديدة لإعادة التدوير. [ 31 ]

مراجع

  1. بايشلر، كريستيان؛ ديفونو، ماثيو؛ بيرس، جوشوا م. (2013). "إعادة تدوير البوليمر المهدر بشكل موزع إلى مادة خام لتقنية إعادة التدوير السريع" . مجلة النماذج الأولية السريعة . 19 (2): 118-125 . doi : 10.1108/13552541311302978 . S2CID 15980607 . 
  2. كريجر، إم إيه؛ مولدر، إم إل؛ جلوفر، إيه جي؛ بيرس، جي إم (2014). "تحليل دورة حياة إعادة التدوير الموزعة للبولي إيثيلين عالي الكثافة بعد الاستهلاك لخيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد" . مجلة الإنتاج الأنظف . 70 : 90-96 . Bibcode : 2014JCPro..70...90K . doi : 10.1016/j.jclepro.2014.02.009 .
  3. أهمية Lyman Extruder و Filamaker و Recyclebot و Filabot للطباعة ثلاثية الأبعاد. مؤرشف في 18 مارس 2014 في Wayback Machine – VoxelFab، 2013.
  4. كريجر، م.؛ أنزالون، ج. س.؛ مولدر، م. ل.؛ جلوفر، أ.؛ بيرس، ج. م. (2013). "إعادة التدوير الموزعة لنفايات البلاستيك بعد الاستهلاك في المناطق الريفية" . وقائع مؤتمر MRS . 1492 : 91-96 . doi : 10.1557/opl.2013.258 . S2CID 18303920 . 
  5. وورن، أوبراي ل.؛ وآخرون . (أكتوبر 2018). "RepRapable Recyclebot: جهاز بثق مفتوح المصدر للطباعة ثلاثية الأبعاد لتحويل البلاستيك إلى خيوط طباعة ثلاثية الأبعاد" . HardwareX . 4 e00026. doi : 10.1016/j.ohx.2018.e00026 . ISSN 2468-0672 .  
  6. بي تي ويتبرودت، إيه جي غلوفر، جيه لوريتو، جي سي أنزالون، دي أوبليغر، جيه إل إيروين، جيه إم بيرس (2013)، التحليل الاقتصادي لدورة حياة التصنيع الموزع باستخدام طابعات ثلاثية الأبعاد مفتوحة المصدر، ميكاترونيكس ، 23 (2013)، ص 713-726. الوصول المفتوح
  7. دراسة: الطباعة ثلاثية الأبعاد المنزلية قد توفر للمستهلكين "آلاف الدولارات" – سي إن إن، 2013
  8. طباعة سلاسل المفاتيح ورؤوس الدش: الطباعة ثلاثية الأبعاد تتجاوز حدود المختبر – أخبار ABC
  9. يمكن للطابعة ثلاثية الأبعاد أن تسدد ثمنها في أقل من عام - مجلة العلوم الشعبية، 2013
  10. تحويل البلاستيك القديم إلى خيوط طباعة ثلاثية الأبعاد أكثر صداقة للبيئة من إعادة التدوير التقليدية – 3Ders، 2014
  11. دراسة: الطباعة ثلاثية الأبعاد المنزلية قد توفر للمستهلكين "آلاف الدولارات" – سي إن إن، 2013
  12. الطباعة ثلاثية الأبعاد للتقنيات مفتوحة المصدر المناسبة للتنمية المستدامة ذاتية التوجيه
  13. دي جي بانغبورن. 2014. كيف تُعزز الطابعات ثلاثية الأبعاد المجتمعات النائية والمتخلفة - ماذربورد
  14. http://techfortrade.org/our-initiatives/3d4d-challenge/the-ethical-filament-foundation/ مؤسسة التكنولوجيا من أجل التجارة - مؤسسة الخيوط الأخلاقية
  15. جمعية خيرية تستهدف مشكلة النفايات البلاستيكية الناتجة عن الطباعة ثلاثية الأبعاد بوضع معايير لبديل أخلاقي، 7 نوفمبر 2013، بقلم ناتاشا لوماس، تيك كرانش، https://techcrunch.com/2013/11/07/ethical-additive-manufacturing/
  16. فيلي، إس آر؛ واينن، بي؛ بيرس، جيه إم (2014). "تقييم معايير التجارة العادلة المحتملة لخيوط الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخلاقية" . مجلة التنمية المستدامة . 7 (5): 1-12 . doi : 10.5539/jsd.v7n5p1 .
  17. شان تشونغ، إس. وآخرون. فترة استرداد الطاقة لنظام إعادة تدوير النفايات البلاستيكية الذي يعمل بالطاقة الشمسية الكهروضوئية . إعادة التدوير 2017، 2(2)، 10؛ doi: 10.3390/recycling2020010
  18. "RecycleBot v2.2 by jpearce" .
  19. "RecycleBot v2.3 Controls by jpearce" .
  20. "Recyclebot - RepRap" .
  21. بورغيس، فيل (5 أغسطس 2010). "Recyclebot يهضم عبوات الحليب لتغذية MakerBot" . hackaday.com/ . hackaday.
  22. دوان (3 أغسطس 2010). "RecycleBot: جعل MakerBot أكثر استدامة" . مدونة Shapeways . shapeways. مؤرشف من الأصل في 5 أغسطس 2018. تم الاطلاع عليه في 29 يونيو 2016 .
  23. بيتيس، بري (3 أغسطس 2010). "Recyclebot يصنع البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) لطابعة MakerBot الخاصة بك من عبوات الحليب!" . مدونة makerbot.com . makerbot.
  24. مدونة Web4Deb .
  25. بايشلر، كريستيان؛ ديفونو، ماثيو؛ بيرس، جوشوا م. (2013). "إعادة تدوير البوليمر المهدر بشكل موزع إلى مادة خام لتقنية إعادة التدوير السريع" . مجلة النماذج الأولية السريعة . 19 (2): 118-125 . doi : 10.1108/13552541311302978 . S2CID 15980607 . 
  26. "التصنيف: الأكثر - Appropedia: موسوعة الاستدامة" .
  27. هاري مكراكين (4 مارس 2013). "كيف تغلب مخترع يبلغ من العمر 83 عامًا على التكلفة الباهظة للطباعة ثلاثية الأبعاد" . مجلة تايم.
  28. راتان، رافنيت س.؛ نوتا، ناثان؛ روماني، أليسيا؛ بيرس، جوشوا م. (1 مارس 2023). " طابعة معلقة للتصنيع الإضافي واسع النطاق باستخدام تقنية تصنيع الجسيمات المنصهرة مع البلاستيك المعاد تدويره والتغذية المستمرة" . HardwareX . 13 e00401. doi : 10.1016/j.ohx.2023.e00401 . ISSN 2468-0672 . PMC 9930197. PMID 36818952 .   
  29. جيريمي ريفكين، مجتمع التكلفة الحدية الصفرية، بالغراف ماكميلان، 2014.
  30. مسدس مطبوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد يتحول من مزحة شريرة إلى نموذج عمل شرير بقلم بروس ستيرلينغ - وايرد - ما وراء المألوف
  31. بالتودانو، س. (2013). RISE. http://www.mme.fiu.edu/wp-content/uploads/2013/12/F13-OR-T-4.pdf مؤرشف بتاريخ 8 أغسطس 2016 في أرشيف الإنترنت