3D打印/增材制造只是我们生态系统中塑料污染的一个来源。GoEngineer的工程师们就如何处理来自3D打印和其他来源的不需要的塑料提出了一些建议。
雅各布Bakovsky |应用工程师，GoEngineer
一个可视化的垃圾问题
我喜欢质疑一切，尤其是涉及到环境问题的时候。我处理完这些东西之后呢?它去了哪里?当我用完产品后，我的垃圾还会存在多久?我个人每天会向堆填区排放多少垃圾?如果你是一个普通的美国人，我们，作为个人，平均每天扔掉4.4磅的垃圾(SaveOnEnergy)。下面的图1显示了垃圾的规模。
4.4磅的垃圾垃圾垃圾到达垃圾填埋场后的垃圾会发生什么？在现代垃圾填埋场中，废物紧紧地填充在粘土衬里坑中，密封有柔性塑料的皮肤。管道收集有毒径流，称为渗滤液（Ashford）。
垃圾填埋场是用来储存废物的，但并不一定是用来分解废物的。然而，有些垃圾在密封的无氧环境中分解缓慢。由于细菌缺乏氧气，它们会产生甲烷，甲烷是易燃的，在地下收集是危险的，同时它还会排放温室气体，比二氧化碳对全球变暖的影响更大(Ashford)。
那垃圾填埋场里的其他垃圾和塑料衬里呢?分解需要多长时间?答案是:从来没有。
为什么?
这意味着什么?
塑料到生物降解需要多长时间
石油基塑料不能与其他有机材料混合在垃圾中生物降解。细菌将有机废物分解成其他有用的化合物;然而，细菌不会分解塑料(哈里斯)。
出于这个原因，说塑料永远不会生物降解可能是安全的。
事实上，由于本发明的所有塑料仍然存在于今天，而且几乎我们触摸的一切都是由它（Worldcounts）制成的。人类总共生产了83亿公吨塑料，并制作生产被指数增加。
研究发现，塑料在海上可快速降解
石油塑料永远不会生物降解，只能通过照片降解分解成较小的聚合物：太阳的UV射线可以打破将聚合物链保持在一起的粘合。然而，这些小塑料片是毒性化学品的比例，如BPA和PS低聚物，其可能会破坏激素和生殖系统（SOHN）。
塑料中的其他毒素与癌症，出生缺陷，儿童发育问题和免疫系统疾病相关联。对于人类来说，来自塑料的毒性直接来自许多海洋鱼类中发现的铅镉和汞以及邻苯二甲酸二乙基己酯（Dehp），塑料（Andrews）中发现的致癌物质。
不可能确定塑料的所有不良影响，因为没有未曝光的对照组;塑料是一种影响地球上每个人的全球问题。
因为塑料由油制成，其自然地排斥水并吸收有害聚合物，并且它分为微塑料，吸引了从农药径流中吸收更有害的化学品，塑料吸引了诸如径流DDT农药的有害聚合物在海洋中挥之不去。当微塑料进一步下降时，它变得纳米塑料：七万浓度的毒性球，因此它们可以通过细胞壁。
通过进食或只是生活在一个充满塑料的环境中，我们正在慢慢吸收我们用入我们身体的塑料东西，作为食物链上的小动物消耗微观塑料。除了对人类和野生动物的毒性外，塑料对环境极有毒。我们是否为后代创造了一个无法居住的世界？
海洋垃圾
没有进入垃圾填埋场的塑料会怎么样呢?它最终进入海洋:海洋中已经有800万吨了。按照这个速度，到2050年，海洋里的塑料将比鱼还多。
海洋中的垃圾在环流中凝结，最大的是太平洋垃圾带，它比德克萨斯州还大，充满了各种大小的塑料颗粒。
这就像你想象的那样。
这不是一个巨大的浮岛;事实上，大部分塑料都在分解并创造一个取代可用食品来源的汤。这种塑料通过合成衣物的微塑料最终在海洋中，通过洗衣机（Mark Anthony Browne）进入海洋。20％的垃圾来自船舶和海上平台;其余的来自垃圾吹进海上或被海滩潮汐捡起，并从故意垃圾倾倒（安德鲁斯）。
毒性，微小的塑料颗粒被海洋中所有形式的生命消耗，从底部喂食器到海上哺乳动物，所以塑料最终最终在我们的盘子上。
当我们能想象我们对这个问题的贡献有多大时，我们就会更倾向于采取行动。如果我们没有意识到我们扔掉的瓶盖的影响，但我们看到了它杀死的一只鸟的瓶盖，问题就变得更加切实了。此外，为了达到这个目的，我决定使用我在SOLIDWORKS和SOLIDWORKS可视化中的技能，帮助使现实更加有形。
新象征
我的团队请求帮助开发一种新的回收符号。我们面临的挑战是在3D CAD中设计一个符号，将我们和废物连接起来。多维符号说明了需要多维解决方案的多维问题。该标志的背面有安装孔，因此可以挂在墙上。
当3D打印在ABS上时，这个新符号重4.4磅，相当于目前每个人每天制造的垃圾的重量，这是一个有形的提醒，我们的个人对一个严重的全球问题的贡献是巨大的。
它提醒我们，我们的废物是一个多维问题，看到并感受到我们创造日常创造的垃圾的代表将有助于我们在全球范围内思考。如果我们确保地球的长期生存，我们需要立即满足。
解决方案
我知道你在想什么。这个新的3D打印回收符号浪费了更多的塑料。我也认为这是虚伪的，所以我们公司正在做一些事情。在GoEngineer，我们销售3D打印机，这为垃圾填埋场和海洋中的塑料数量做出了重大贡献。
然而，在Santa Ana分支的情况下，我们有新的Terracycle 3D印刷材料废物盒（图7），使我们能够回收所有废物，支持材料，并将丢弃的型号丢回到原始塑料形式中。
Terracycle的使命是能够回收一切的能力，所以我伸出援手并购买了中等框（11“X11”X40“）。该框有一个预付标签，因此，一旦填充了使用的支持，材料和模型，我不再需要，我只是将其邮寄到Terracycle，他们做到了剩下的那样。要了解更多并购买自己的盒子，请参阅https://www.terracycle.com/en-US/。Terracycle与一些制造商合作，因此您可以免费回收一些产品，例如高露洁®牙刷。
材料解决方案
一种材料解决方案是使用植物基水生生物可降解塑料，包括聚乳酸(PLA)，它在高温下堆肥设施中可在47到90天内分解成水和二氧化碳(哈里斯)。聚乳酸由葡萄糖(一种糖)制成，通常从玉米中提取，与以石油为原料的塑料相比，聚乳酸的生产使用的化石燃料少65%，排放的温室气体少80%至90%。我们公司销售Stratasys F系列打印机，所有这些都可以打印在PLA上。
减少、再利用和循环利用
塑料是一个复杂的问题，需要全球合作。这段短片解释了问题和可能的解决方案。解决这个巨大问题的方法并不像禁止使用塑料那么简单。然而，塑料的许多用途，特别是器皿和包装，是不必要的。事实上，几乎一半的塑料垃圾是以包装的形式出现的。三个简单的个人解决方案是减少、再利用和循环利用。
减少消费的方法之一是少买衣服，当你买衣服时，确保布料是100%有机的。今天大多数衣服是有机纤维和合成纤维的混合物，如棉花和聚酯纤维，所以每次洗涤都会污染1900多根塑料合成超细纤维(马克安东尼布朗)。拒绝购买合成纤维织物和减少洗衣费用会产生影响。
就个人而言，我带来了可重复使用的水瓶和可重复使用的竹用具到处。我还使用可重复使用的咖啡杯和可重复使用的K-Cup过滤器，每天早上在办公室喝咖啡。I put the sugar and cream (from a glass bottle) in the mug first and brew the coffee on top, so I don’t need to waste a small straw to stir coffee for 3 seconds, only to have it remain on Earth forever and potentially kill another creature.
考虑在购物时带上自己的包。如果必须使用塑料袋等软塑料，将它们带到最近的杂货店或目标，以便回收，因为回收公司无法回收软塑料。如果您需要使用硬塑料，请将其处置在适当的垃圾箱中。在将事物扔掉之前停下来，以确保废物最终在适当的垃圾箱和废物流中。有关确定垃圾项目可回收性的更多信息列于下面的图5中。另一种选择是从口香糖切换到薄荷，因为泡泡糖主要由塑料制成。“胶基”单词通常表示以下成分（托马斯）：
石油
-Lanolin.
甘油
聚乙烯
聚乙烯醋酸
- 单蜡
硬脂酸
乳胶
更完整的口香糖塑料种类列表可以在美国食品和药物管理局网站上找到。
负责任的回收
回收的最佳方法之一是刚刚循环地回收并注意你抛出的东西。黄金法则听起来矛盾，但在怀疑时，只扔掉它。如果我们抛出无法回收站的物品，这更危险，因为垃圾公司很可能只是扔掉整个回收站，以便在其中陷入困境。我已经包括下面的信息图表，以帮助了解可以在回收中的内容以及不能。
在办公室
我们在圣安娜办公室在这里进行了一些额外的变化，以减少我们的塑料废物。在厨房里，我们用木制的塑料咖啡搅拌器和器具取代了塑料咖啡搅拌器和器具，我们拿起了一个完整的盒子盒，用于从我们的Keurig咖啡机中回收K杯。
我们给垃圾公司打了电话，确保他们可以回收垃圾，我们还贴了指示牌，引导前来接受培训的顾客在正确的地点对垃圾进行分类。然而，我们还没有完全消除办公室里的一次性塑料，因为我们仍然为顾客提供一次性咖啡杯、咖啡盖和奶泡，但我们已经踏上了正确的道路。
总结
这里提出的解决方案是迈向未来的一小步，在未来我们将管理我们造成的塑料问题。如果我们都做一点小小的改变，其效果就会像池塘里的石头一样涟漪。利用像Terracycle这样的公司来帮助回收我们的垃圾是朝着正确方向的一个巨大飞跃，就像用木制替代品代替某些较小的塑料和正确的废物流的明确方向一样。我们知道我们需要做更多的事情，比如有一个用于堆肥的垃圾桶，这样我们的食物垃圾就不会在垃圾填埋场产生甲烷，我们希望尽快实现这一目标。
可持续性
我们的责任作为设计循环经济的工程师，不要仅考虑产品的设计，而是超越刚刚形成，适合和运作产品的可持续性和再循环。由于制造产品，将多氧化碳释放到大气中？产品在使用过程中消耗多少能量和制造？是由于使用产品的结果，可以影响在制造过程中释放到水道中的重要生态系统的流出物？
SOLIDWORKS Premium内置了一个名为“可持续性”的工具，通过使用来自PE International的黄金标准的GaBi生命周期评估环境影响数据库，有助于理解材料、制造、运输、使用和寿命结束对碳、能源、空气和水环境的影响。该工具还可以评估材料的财务影响，并允许用户建立一个基线，以便对材料性能的总体环境影响进行比较。
政府行动
目前，责任在消费者或产品设计师身上，但期望我们独自战斗是不公平的。我们需要来自保护我们的机构的帮助。我们需要表明立场，迫使我们的政府采取行动。
向你们的政府施压，禁止某些不必要的以石油为基础的一次性塑料，如吸管和塑料袋。这在一些国家已经成为现实，如法国和哥斯达黎加。让我们向我们的政府施压，为大规模生产基于植物的生物可降解塑料和可堆肥包装的研究和可行性提供补贴，并强制使用适当的垃圾流来堆肥、塑料和金属。
例如，在我居住的橘郡，没有城市堆肥作为废物流。我发现这种缺乏城市堆肥的情况在美国的许多州都很常见，所以如果你想做点什么，我在这里向白宫请愿:https://petitions.whitehouse.gov/petition/require-states-have-access-composting-waste-stream-addition-landfill-and-recycling。
如果您认为公司应该在植物的塑料或同等堆肥等同于替换石油塑料的税项中，您可以在这里签署本份：https://pectitions.whitehouch.gov/pectition/provide-tax-breaks-companies- 基于石油的塑料粘性或植物的塑料。
可悲的是，美国目前只回收其余量的9％，只有九个国家，包括爱达荷州，佛罗里达和亚利桑那州的塑料禁止。一件事是肯定的：我们的抛弃文化是危险的，为我们的孩子和后代创造一个不可抗日的星球。看到我们创造和消费最终消耗并摧毁我们的东西，这将是一个悲剧，特别是如果我们可以防止它。
参考书目
- 德鲁斯，吉安娜。影响人类健康的海洋中的塑料。N.D.https://serc.carleton.edu/nagtworkshops/health/case_studies/plastics.html。2019年9月27日。
-ashford，莫利卡。生活科学。2010年8月25日。https://www.livescience.com/32786- arapens-inside-a-landfill.html。2019年9月27日。
安全化妆品运动。"累积暴露和女性护理产品。2018。http://www.safecosmetics.org/get-the-facts/healthandscience/cumulative-exposure-and-feminine-care-products/。
埃文斯,皮特。k杯创始人约翰·西尔万后悔发明了Keurig咖啡pod系统。2015年3月05。https://www.cbc.ca/news/business/k -杯创造者——约翰-森林的遗憾-发明keurig咖啡- pod -系统- 1.2982660。2018年11月19日。
哈里斯,威廉。塑料生物降解需要多长时间?北达科他州https://science.howstuffworks.com/science-vs-myth/everyday-myths/how-long-does-it-take-for-plastics-to-biodegrade.htm。2019年9月27日。
-Kurgestgat。《塑料污染:人类如何将世界变成塑料》，2018年7月1日。https://www.youtube.com/watch?v=RS7IzU2VJIQ&t=329s。
-Mark Anthony Browne, Phillip Crump, Stewart J. Niven, Emma Teuten, Andrew Tonkin, Tamara Galloway, Richard Thompson《全球海岸线上微塑料的积累:来源和汇》。环境科学与技术(2011):45(21)，9175-9179。https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/es201811s。
-SaveOnEnergy。2018年。https://www.saveonenergy.com/land-of-waste/。2018年11月15日。
- 艾米莉。研究发现，塑料在海上迅速分解。2009年8月20日。http://www.nbcnews.com/id/32493098/ns/us_news-environment/t/plastic-decomposes-quickly-sea-study-finds/#.xhc3iohkhey。2019年9月27日。
- 贝丝。我的塑料自由生活。2007 - 2018. https://myplasticfreelife.com/plasticFreeGuide/2018年11月19日。
-TheWorldCounts。2014年6月17日。http://www.theworldcounts.com/stories/Plastic-Waste-Facts。2018年11月15日。
——帕特。“标签之后:口香糖。”博客。2010。https://theecologist.org/2010/jan/12/behind-label-chewing-gum。
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