Plastik atıklarla boğulan bir dünyada, Dubai’deki bir üniversiteden dört mühendislik öğrencisi, gezegenin en büyük çevresel zorluklarından birini pratik, küçük ölçekli bir çözüme dönüştürmenin bir yolunu buldu – BAE’deki sınıflarda ve laboratuvarlarda çoğaltılabilecek bir çözüm.
Öğrenciler, kullanılmış su şişelerini 3D baskıya uygun filamente dönüştürerek sürdürülebilir çözümler sundular.
Projeye Rochester Institute of Technology’den (RIT) Dubai makine mühendisliği öğrencileri Reem Aly, Shriya Vijay, Vishnu Shyju ve Muhammed Sharfuddin öncülük etti. Çalışmaları Makine ve Endüstri Mühendisliği Bölüm Başkanı Dr. Wael A. Samad tarafından denetlendi.
Girişim, ekibin mezuniyet çalışmasının bir parçasını oluşturdu ve RIT Dubai’nin 2023-24 DEWA Al Baheth 3D baskı inovasyonu hibesi de dahil olmak üzere üniversitedeki sürdürülebilirlik odaklı önceki araştırmalara dayanıyordu.
Atıktan değerli bir şeye
DEWA Ar-Ge Merkezi’nin 3D Baskı Bölümünde staj yapan Kimya Mühendisliği öğrencisi Mısır Uyruklu Reem Aly, Khaleej Times’a verdiği demeçte, fikrin nasıl şekillendiğini anlattı.
“Biz dört kişilik bir takımdık. RIT Dubai’de sorduk: Ya bu israfı değerli bir şeye dönüştürebilirsek? Şişeleri tek bir kullanımdan sonra fırlatmak yerine, onları yüksek kaliteli 3D baskı filamanına dönüştürmek için yola çıktık. Hedefimiz mi? PLA ve PETG gibi ticari filamentlere uygun maliyetli ve sürdürülebilir bir alternatif oluştururken plastik atıkları azaltmak ”dedi.
Ekip, 2024 yılında diğer atık plastikleri geri dönüştürmeyi denemiş ve 3D baskı için tekrar kullanılabilecek filamenti başarıyla üretmişti. Ancak eğitmenleri odağı özellikle evcil hayvan su şişelerine kaydırmayı önerdiğinde, öğrenciler “okulların, üniversitelerin ve diğer küçük kurumların” kopyalayabileceği kadar basit bir süreç tasarlayabileceklerini fark ettiler.
Reem, ”Bu daha önce yapılmadı” dedi. “Amacımız, temel olarak plastik şişeleri 3D baskı için filamente dönüştürmek için, yalnızca masaüstü boyutlu makinelerle diğer akademik laboratuvarlar için çoğaltılabilecek şekilde bir süreç tasarlamaktı.”
Kampüs atıklarının toplanması
Ekip, kampüsün dört bir yanından, kendileri ve arkadaşları tarafından toplananlar da dahil olmak üzere, hem 1,5 litre hem de 500 ml olmak üzere 500 şişe topladı. Her şişe yıkandı, kurutuldu, kapaklardan, etiketlerden ve halkalardan soyuldu ve ardından PET pullara parçalandı.
Reem, kendisi ve ekip üyeleri fikirden idama kadar sekiz ay geçirdikleri için süreç boyunca bize hassas bir şekilde yol gösterdi.
”Nemi tamamen gidermek için pulları kuruttuk” dedi. “Isıya maruz bıraktığımızda meydana gelebilecek termal bozulmayı önlemek için temelde kurutmamız gerekiyordu … 150-160 derecede beş saat fırına koyduktan sonra parçaları aldık ve filament ekstruderimize koyduk.”
Makine daha sonra sürekli bir filament telini dışarı itmeden önce pulları ısıttı ve karıştırdı. Ekip, masaüstü FDM (Kaynaşmış Biriktirme Modellemesi) 3D yazıcılar için standart çap olan 1,75 mm’ye ayarladı ve ardından bitmiş filamenti biriktirdi.
Reem, ”1,5 litrelik on iki plastik şişe, 30 m makara oluşturan 200 g pul haline getirildi” dedi. “3D baskı ile istediğiniz her şeyi yazdırabilirsiniz. Gelecekteki çalışmalar için, daha iyi uygulamalar için onu geliştirmek için daha fazla araştırma yapmamız gerekiyor.”
Mühendislik zorluklarını yüz yüze karşılamak
Dr. Samad, projenin, içecek paketlemesi için yaygın olarak kullanılan ancak işlenmesi çok zor olan bir malzeme olan PET ile çalışmanın karmaşıklıklarında gezinmeyi gerektirdiğini vurguladı.
”PET’İ işlemek, çok dar bir işleme penceresi oluşturan belirli özelliklere sahip olduğu için basit olmaktan uzak” dedi. “Bu mühendislik zorluklarına rağmen, ekip işleme ve baskı parametrelerini optimize etti ve geri dönüştürülmüş pet’lerini piyasadaki ticari olarak temin edilebilen filamentlerle karşılaştırdı.”
Sonuçlar, şu anda yayına hazırlanmakta olan & nbsp; Sürdürülebilir Filament Üretimi: Plastik Su Şişelerinin Yüksek Kaliteli 3D Baskı Filamentlerine Dönüştürülmesi başlıklı bir araştırma makalesinin temelini oluşturmaktadır.
Dr. Samad, ”Geri dönüştürülmüş PET filamentler, ticari filamentlere kıyasla değiş tokuşlarla birlikte geliyor, ancak aynı zamanda benzersiz avantajlar da sunuyorlar” diye ekledi. “Bu proje, geri dönüştürülmüş pet’ten yapılan 3D baskılı parçaların, özellikle prototipleme ve düşük yük taşıma uygulamalarında sürdürülebilirliğin öncelikli olduğu uygulamalar için onları umut verici bir seçim haline getiren özelliklere sahip olduğunu göstermiştir.”
Ulusal öneme sahip küçük adım
Her yıl küresel olarak kullanılan tahmini 500 milyar plastik şişeyle — her dakika bir milyondan fazla — öğrencilerin çalışmaları, plastik kirliliğine karşı mücadeleye küçük ama anlamlı bir katkıyı temsil ediyor. Yerel düzeyde, BAE’nin BAE Yeşil Gündemi 2030 da dahil olmak üzere daha geniş sürdürülebilirlik hedeflerini yansıtıyor.
Dr. Samad için projenin gerçek değeri yalnızca bilimsel sonuçlarında değil, geliştirdiği zihniyette yatmaktadır.
”En heyecan verici bulduğum şey, öğrencilerimizin atıkları fırsata dönüştürmek için titiz mühendislik yöntemleri kullandıklarını görmek” dedi. “Bunun gibi projeler onları yalnızca küresel zorlukların üstesinden gelmeye hazırlamakla kalmıyor, aynı zamanda BAE’nin sürdürülebilirlik ve yeniliğe yönelik dürtüsüyle de yakından uyumlu hale getiriyor.”
