К сожалению, загрязнение от современных фабрик не исчезло с появлением промышленной революции и, вероятно, не исчезнет в ближайшее время. В то время как мы боремся за более углеродно-нейтральное производство, дизайнеры стараются бороться с промышленными выбросами уже сегодня.

Чтобы найти наилучшее решение, инженерам необходимо экономически целесообразное решение, которое не создаст новых проблем. К счастью, есть три достаточно простых способа, которые производители могут использовать, чтобы сделать именно это. Эти три метода включают изменение метода строительства, способа получения металлов организациями и эффективности их переработки стали. Почему это так важно? Ведь производство составляет значительную часть нашего углеродного следа.

Подход 1: Конструкция

Возникли две новые конструкции зданий, которые показывают привлекательные результаты как с точки зрения выбросов углерода, так и с точки зрения стоимости строительства: аддитивное производство и тесселяционные структуры.

Действительно ли аддитивное производство является решением?

Если вы еще не знаете, аддитивное производство - это другое название 3D-печати. Это метод "печати" моделей с помощью модульного частицы. Аддитивное производство металла имеет возможность создавать меньше отходов материала, тепла и воды, используя более дешевые исходные материалы, состоящие из дефектов и зерен металла.

Проблема заключается в слабостях этого процесса. В основном, это медленная скорость производства и изменчивость свойств материала.

Скорость производства

В настоящее время 3D-печать более удобна в небольших и индивидуальных мастерских из-за невероятно медленной скорости производства. Строительные лаборатории и заводы просто не могут удовлетворить текущий спрос с использованием этого метода.

Из-за ограничений времени аддитивное производство пока не может конкурировать с текущими уровнями строительства. Когда будет представлено несколько определенных исследований по данному новому методу, его использование в крупномасштабном производстве может стать более осуществимым.

Структурная стабильность

Следующая проблема, с которой сталкивается 3D-печать сегодня, - это неоднородные свойства материала и структурная стабильность. В настоящее время, чем медленнее работает оборудование, тем более однородный конечный продукт получается. Ухудшение точности делает этот вариант полностью непригодным для производителей электроники, аэрокосмической промышленности и, в некоторой степени, упаковки пищевых продуктов.

Недостаток точности может нарушить работу современных микросхем из-за их сложности и возможных нарушений связи. Не говоря уже о возможных совпадениях из-за порезов или загрязнений пищей или напитками. В аэрокосмической отрасли также возникает проблема прочности на растяжение 3D-печати и способности сохранять целостность при экстремальных изменениях в г-силах.

Как и в случае со скоростью производства, эта проблема структурной целостности потребует проведения дополнительных надежных испытаний, прежде чем она будет готова к основному производству.

Что насчет тесселяционных структур?

Сотовые и треугольные микро-, макро- и наноструктуры - это еще один потенциальный ответ на проблему. Легкие конструкции часто борются со стабильностью так же, как и аддитивное производство. Создавая низкоплотную твердую архитектурную сетку из легких материалов, вы решаете ряд проблем.

Во-первых, требуется гораздо меньше материала, что позволяет сэкономить затраты на источники и создать низкоуглеродный продукт. В некоторых случаях эти структуры могут иметь даже большую прочность на растяжение, чем хорошо изготовленные детали.

Появление новых проблем

Одной из потенциальных проблем, которые могут возникнуть при использовании сотовых структур, является значительное увеличение поверхности. Это может не казаться проблемой, но после определенного предела физика начинает вести себя странно. Возьмем в качестве примера еще одно недавнее изобретение: аэрогели.

Аэрогели - это современные инженерные материалы, созданные с учетом поверхности, но этот эффект может вызвать проблему, когда он не нужен. Например, большинство аэрогелей очень электропроводящие, при этом обладают низкой теплопроводностью. Хотя это может показаться бонусом, это может быстро вызвать цепную реакцию, которая делает новую структуру непригодной для своего назначения.

Обычно инженеры-конструкторы не могут просто выбрать новый материал, не зная всех его свойств и потенциальных проблем, которые он может создать.

Герметичные материалы

Это может показаться очевидным, но материал, полный отверстий, которые не могут быть преднамеренно отверстыми, может стать ужасным решением. Конечно, это зависит от размера структур; наноструктура не пропустит воду или не позволит воздуху проникнуть через контейнер.

Однако изменение размера тесселяции может привести к той же проблеме, что и аддитивное производство; чем сложнее структура, тем дольше она создается. В настоящее время эти изменения структуры более осуществимы, чем аддитивное производство, но для многих производителей это просто не экономически целесообразно.

Подход 2: Выбор лучших источников материалов

Если у вас нет возможности использовать спекулятивные подходы к строительству и производству для снижения выбросов вредных веществ, что можно сделать? Процесс переработки новых материалов предлагает множество альтернативных решений для всех поставщиков на удивительные 18%. Выбор более экологичных материалов - это легкая победа.

Классификация стали

Сталь, алюминий, сплавы и некоторые другие металлы имеют различные свойства, разделенные на классы. Каждый из этих классов имеет различные применения, о которых хорошо знают проектировщики. Некоторые классы стали очень сложно производить из переработанных материалов. К счастью, переработанная сталь обычно дешевле как с экономической, так и с экологической точек зрения.

Доступность и спрос на материалы

Естественно, наибольшая проблема заключается в недостатке предложения, а не спросе. Большинство менеджеров по производству предпринимают инициативу по внедрению переработанных материалов в рамках своего процесса снабжения. Логично предположить, что с таким количеством стали, произведенной в прошлом, ее должно быть в избытке, верно? Но на самом деле это не так. Проблема заключается в том, что не используется наш третий метод.

Метод 3: Улучшенная переработка

Немалое количество производителей и производителей изделий действительно перерабатывают свои металлы. Проблема заключается в объеме и эффективности их переработки. В то время как коронавирус вынудил некоторые невероятные изменения в разнообразии ресурсов и транспортировке, он также оказал более значительное влияние на принципы гибкого производства.

Увеличение переработки металла на вашей фабрике - это еще один способ сэкономить средства. Это не только один из самых легких способов достижения поставленных целей, но и перерабатывающие предприятия, такие как PGI, помогут вам разработать логистические планы и процедуры для облегчения этого процесса.

В конечном итоге, снижение вашего углеродного следа не только способствует развитию технологий и будущих инноваций, но часто является наиболее выгодным финансовым решением. Возможно помочь миру и создать качественный продукт.

Группа PGI

Группа PGI - это международный переработчик металлолома. Мы можем помочь вашему бизнесу с промышленным, городским и промышленным металлоломом. Если вам нужна помощь в организации сбора промышленного металлолома или если вы просто ищете разработку плана переработки для экономии денег вашей компании и борьбы с загрязнением, позвоните PGI. Мы поможем вам разработать всеобъемлющий план переработки металлолома для вашего бизнеса.