Поскольку в атмосфере Земли уровень CO2 уже значительно превышен, необходимо убедиться, что все новые технологии наиболее эффективны и благоприятны для окружающей среды, и мы не совершаем ошибки прошлого. Но прежде чем хвататься за каждое новое изобретение как дар свыше - независимо от потенциального неблагоприятного воздействия на здоровье общества, благосостояние окружающей среды или экономику других стран - мы должны постараться с самого начала бескорыстно использовать инновации. Нилима Чаудхури опубликовала большую статью на сайте Responding to Climate Change (RCC) об экологической устойчивости аддитивного производства и трехмерной печати под названием "Насколько безопасна 3D печать".
Действительно, насколько?
В статье используются данные из самых разных источников, позволяя оценить степень потенциального положительного и отрицательного влияния набирающей популярность 3D печати на окружающую среду, которое она оказывает сейчас - и будет оказывать в будущем (по оценкам Министерства Энергетики США прибыль аддитивного производства может составить 5 миллиардов долларов США к 2020 году). Доктор Мартин Бомерз, профессор Совета по Инженерным и Физическим Научным Исследованиям Инноваций в Аддитивном Производстве при Университете Ноттингема, пишет в своем блоге (для тех, кто знаком с технологией 3D печати это не новость), что по сравнению с субтрактивным производством, аддитивное использует меньшее количество материала и соответственно выпускает меньшее количество отработанных побочных продуктов. Многие опирались только на этот факт, пропагандируя экологическую устойчивость 3D печати и упуская из виду другие ключевые факторы.
В результате исследовательского проекта ATKINS, реализованного Университетом Лафборо и специалистами в области аддитивного производства и направленного на оценку экологических последствий 3D печати, выяснилось, что когда речь идет об энергопотреблении 3D печать не так уж и безопасна. Профессор Университета Ноттингема Ричард Хейг и другие, получив 2.7 миллиона фунтов стерлингов из фонда Совета по Технологической Стратегии Великобритании, совместно с исследователями в области аддитивного производства из фирмы Econolyst, приступили к измерениям энергопотребления 3D печати по сравнению с традиционными технологиями производства. Оказалось, что при печати металлических объектов с помощью метода селективной лазерной плавки количество потребляемой энергии не сильно отличается от его станочного производства. Как рассказывает Профессор Хейг: "Сначала мы думали, что аддитивное производство будет эффективным и менее энергозатратным на стадии производства, но, как оказалось, оно никак не отличается от станочного производства. Реальная выгода появляется на стадии материального производства, потому что при эксплуатации требуется меньшее количество материала".
В своем интервью RCC Ник Оуен, директор производственного предприятия 3D Print UK, объяснил, что, поскольку при 3D печати можно произвести меньше продукции, чем при литье за тот же промежуток времени, первая может оказаться гораздо менее результативной:
Использование тепловых процессов или мощных осветительных приборов для обработки смол требует большое количество энергии, так что фактическое энергопотребление для изготовления одного объекта очень высокое. По сравнению с серийным производством, когда при помощи литья в час выпускается 1 000 штук в час, наш принтер выпускает около 100 штук в день, затрачивая такое же количество электроэнергии.
Оуен также отметил, что с случае с устройствами переработки нити, качество пригодного для переработки пластика со временем сильно ухудшается - так что с каждым повторным использованием пластик становится всё более хрупким.
Тем не менее, RCC приводит в качестве аргумента другое преимущество, о котором энтузиасты 3D печати уже знают, и которое в некотором отношении делает технологию более безопасной для окружающей среды, чем традиционные методы производства. Поскольку 3D печать позволяет пользователям создавать более сложные конструкции, становится возможным производить объекты с более легкой обтекаемой формой. В индустрии транспорта, как выяснилось в ходе проекта ATKINS, это может помочь сэкономить большое количество топлива. Доктор Фил Ривз из Econolyst рассказал The Engineer, что, например, при 3D печати деталей аэрокосмической промышленности, производители могут уменьшить углеродный след транспортного средства "в три или четыре раза больше того количества углекислого газа, которое требуется для производства этих деталей". Ривз объяснил это так: "В нашей отрасли существует такое правило: сэкономишь 100 килограмм в воздушном пространстве - сэкономишь топлива на 2.5 миллиона долларов США".
Мне кажется, что как им многие потенциально безвредные технологии, которые могут значительно снизить выброс углекислого газа, на данный момент 3D печать всё еще оказывает отрицательное воздействие на окружающую среду. Как и солнечные батареи, и аккумуляторы электромобилей, сделанные из токсичных элементов, которые по-прежнему используют энергию угля, природного газа и атомных электростанций. Это значит, что до экологической стабильности нам еще далеко. С тех пор, как нам удалось усовершенствовать (ссылка предоставлена RCC) распечатанные на 3D принтере элементы солнечных батарей или миниатюрных ветряных мельниц, стало проще значительнее уменьшать влияние 3D печати на окружающую среду. И поскольку многие государства (особенно США) - до сих пор используют неразумную государственную энергораспределительную сеть, ни один источник энергии - а значит, и способ производства - не будет полностью безопасным до безопасности всей сети целиком. Необходимо больше ветровых электростанций и меньше разрывов пласта.
Итак, 3D печать - шаг в правильном направлении, но еще многое предстоит сделать. По крайней мере, на этот раз мы наблюдаем за последствиями наших действий в будущем. У меня остался только один вопрос - вовремя ли мы спохватились.