Применение 3D-технологий в озеленении

3D-печать существует не первый десяток лет, но ее применение стало доступным и недорогим относительно недавно. Поговорим о том, как эта технология помогает экономить ресурсы и снижать углеродный след, спасать экосистемы и создавать озеленение.

Каков принцип работы 3D-печати? Она создает трехмерные объекты с помощью специального принтера, который наносит материал слоями. Для того чтобы напечатать объект, вначале нужно создать его цифровую модель. Технологию разработали еще в начале 80-х годов, но долгое время 3D-принтеры были слишком дорогими для повседневного использования. Первые доступные модели появились в середине нулевых, а с начала десятых 3D-печать стала более распространена: 3D-принтер стоит примерно как домашний компьютер и занимает не так много места.

Сейчас с помощью 3D-принтеров можно напечатать почти все — от деталей для авиастроительства, домов и мостов до еды, а в ближайшем будущем и человеческих органов. Эта технология экономит ресурсы: при 3D-печати расходуется до 100% используемого материала, при этом выбросы углекислого газа довольно большие по сравнению с, например, технологией литья.

С другой стороны, 3D-печать способствуют снижению веса конечного изделия, а например, уменьшение массы самолета на 100 кг экономит на протяжении всего его жизненного цикла до 1,3 миллиона тонн углекислого газа.

С помощью 3D-печати можно не только сократить углеродный след, но и спасать целые экосистемы. Коралловые рифы умирают из-за климатического кризиса, а это в свою очередь вызывает нарушение баланса жизни в океане, что в итоге может привести к исчезновению большей части жизни на земле. Ученые в сотрудничестве с компаниями 3D-печати создают плитки, имитирующие коралловые рифы и позволяющие расти новым кораллам, одновременно сохраняя жизнь организмов, связанных с этой экосистемой.

3D-печать используется и в озеленении, также важном для оздоровления экосистем: например, в Китае, в городе Шэньчжэне создали огромный парк с применением этой технологии. Конечно, растения там настоящие, а вот все скамейки, бордюры и клумбы напечатаны на 3D-принтере. Такой подход снизил затраты на строительство и сократил время работы над проектом: он занял всего два с половиной месяца.

Разработки по печати среды для самих растений также ведутся: еще в 2014 году программист Юширо Такеучи предложил технологию печати «газона» с семенами, которые потом прорастали. Такая технология позволяла бы создавать вертикальные сады любой формы, простые в эксплуатации и со значительной экономией воды, но проект встал на паузу.

На 3D-принтерах печатают кашпо, инструменты для ухода за растениями и имитации деревьев. До недавнего времени соотношение цены и качества таких изделий не подходило для масштабных проектов озеленения, но ситуация меняется. Сейчас ведется работа над несколькими вертикальными садами, которые растут в кашпо, напечатанных на 3D-принтере.

3D-печать может быть полезна и на этапе подготовки проекта озеленения. В качестве примера можно привести работу компании «Фикус» для аэропорта в Симферополе в 2017-2018 годах. Техническое задание предполагало создание самой большой зеленой стены в Европе: высотой 15 метров и состоящей из 30 000 растений. Специально под проект Фикус разработал новую систему с автополивом, снижающим риск гибели растений в случае непредвиденных событий.

Однако, прежде чем вкладывать ресурсы заказчика в строительство такого сложного и дорогого объекта было принято решение протестировать прототип. Помогла 3D-печать: с ее помощью быстро изготовили стаканы-модули, смонтировали фанерную конструкцию стены площадью два квадратных метра и на ней проверили функциональность новой разработки. Через полгода прототип превратился в самый настоящий вертикальный сад, ставший главной отличительной чертой аэропорта.

Да, процесс 3D-печати зачастую все еще является энергоемким, что способствует увеличению выбросов. Поэтому нельзя утверждать, что его роль в устойчивом развитии является определяющей на данный момент, но уже сейчас в промышленности применяется 3D-печать из переработанных материалов, в том числе пластика, найденного в океане или древесных отходов, а перспективы технологии огромны. Возможно, для  каждого производства это самый эффективный способ в конечном счете стать устойчивым.

Автор: Александр Двоеглазов, генеральный директор компании «Фикус»

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.