Peneliti menargetkan pencetakan 3D dari limbah kehutanan
International

Peneliti menargetkan pencetakan 3D dari limbah kehutanan

Ilmuwan utama Auburn: Maria Auad, Sushil Adhikari, Brian Via dan Maria Soledad Peresin
Ilmuwan utama Auburn: Maria Auad, Sushil Adhikari, Brian Via, dan Maria Soledad Peresin

Para peneliti di Universitas Auburn di Alabama adalah bagian dari tim interdisipliner yang berusaha membuat langkah di bidang manufaktur masa depan, termasuk rumah yang dibangun melalui pencetakan 3D. Tim berharap bahwa jalur penelitian ini dapat mengarah pada solusi yang layak yang akan tampak futuristik beberapa tahun yang lalu. Ini dapat mencakup manufaktur yang mengambil biomaterial limbah, yang kemudian dapat digunakan dalam manufaktur aditif—lebih dikenal sebagai pencetakan 3D—untuk membuat komponen perumahan atau bangunan.

Studi, yang mencakup disiplin teknik, kimia, sumber daya hutan dan arsitektur, juga mengacu pada keahlian para ilmuwan di lembaga mitra Auburn University, University of Idaho, dengan Michael Maughan, asisten profesor teknik mesin, sebagai pimpinan.

Bagian yang dipimpin Auburn dari proyek interdisipliner ini akan fokus pada pengembangan bio-resin sebagai bahan baku untuk pencetakan 3D, yang akan dilakukan di Idaho. Proses ini akan mencakup konversi biomassa menjadi bahan kimia dan nanomaterial untuk membantu meningkatkan keberlanjutan resin.

Perumahan yang tersedia adalah kenyataan hanya untuk setengah rumah tangga, kata Profesor Brian Via, direktur Pusat Pengembangan Hasil Hutan sekolah tersebut. Via adalah peneliti utama untuk proyek penelitian baru yang didanai sekitar US$3,9 juta (£2,9 juta) dari Program Peningkatan Infrastruktur Penelitian National Science Foundation. “Masalah kurangnya perumahan yang terjangkau semakin diperparah untuk kelompok minoritas, yang mengalami kemiskinan dua kali lipat dari populasi lain,” katanya.

Sambil mencari solusi untuk masalah sosial ini, proyek juga akan menyelidiki dampak lingkungan dari beton dan baja konvensional yang digunakan dalam konstruksi bangunan tradisional dibandingkan dengan bangunan kayu tinggi, yang mengeluarkan sepertiga hingga setengah dari gas rumah kaca tersebut. bahan tradisional, kata Via.

“Baru-baru ini, AS sedang tren menuju bangunan kayu massal sebagai bahan generasi pertama untuk mengurangi jejak karbon kita,” katanya. “Namun, manufaktur canggih dapat membantu memanfaatkan lebih banyak limbah biomaterial dari sumber daya hutan yang kemudian dapat dicetak 3D ke dalam komponen perumahan atau bangunan.”

Proyek interdisipliner, ‘Mengembangkan kerangka kerja berbasis bio melingkar untuk arsitektur, teknik dan konstruksi melalui manufaktur aditif’, menargetkan apa yang disebut ‘industri manufaktur maju di masa depan’.

Informasi Terkait

“Kami akan memproduksi panel dinding cetak 3D yang dapat digunakan pada konstruksi perumahan dan gedung,” kata Via. “Ini akan memungkinkan konstruksi yang tepat di lingkungan manufaktur menggunakan bahan berkelanjutan yang dapat dikirim ke lokasi konstruksi. Melalui polimer dan serat biobased, kami dapat mencetak komponen bangunan cetak 3D yang memungkinkan daur ulang di akhir masa pakainya.”

Anggota tim peneliti Profesor Maria Auad, direktur Pusat Polimer dan Komposit Muka di Auburn, mengatakan proyek tersebut sebagian besar bergantung pada pengembangan perekat berkelanjutan yang berasal dari biomassa hutan terbarukan dan sumber limbah lainnya, biasanya dibuang di tempat pembuangan sampah.

“Dasar tematik dari proposal kami adalah untuk mengembangkan bahan inovatif yang ramah lingkungan, tidak bergantung pada sumber daya minyak yang menipis dan akan menggunakan sumber alam atau produk limbah dengan realisasi dampak terhadap lingkungan yang dimiliki oleh generasi material komposit saat ini. di akhir hidup mereka,” kata Auad.

Anggota tim Sushil Adhikari, profesor di Sekolah Tinggi Pertanian dan direktur Pusat Bioenergi dan Bioproduk Auburn, mengatakan sangat penting untuk menemukan cara menggunakan biomassa hutan dan residu pertanian lainnya untuk menghasilkan bangunan tangguh dengan jejak karbon rendah. “Dalam proyek ini, kami mengembangkan resin dan perekat dari bahan limbah sambil meminimalkan input energi,” kata Adhikari. Perannya adalah menemukan cara untuk memproduksi bahan kimia menggunakan proses pirolisis yang cepat—degradasi termal sampah plastik pada suhu tinggi tanpa adanya oksigen—untuk sintesis resin. Ia juga akan melatih mahasiswa pascasarjana dan mahasiswa pascadoktoral yang akan berkontribusi pada penelitian bioekonomi berbasis sirkular.

Dalam penelitian ini, Maria Soledad Peresin, profesor biomaterial hutan di School of Forestry and Wildlife Sciences, berfokus pada produksi nanoselulosa, karakterisasi dan modifikasi kimia untuk dimasukkan dalam formulasi bio-resin untuk meningkatkan kinerja mekanik komposit untuk 3D. pencetakan komponen perumahan dan bangunan. “Proyek ini menawarkan kesempatan unik bagi mahasiswa sarjana dan pascasarjana untuk terlibat dalam teknologi mutakhir dan pembangunan berkelanjutan,” kata Peresin.

Dampak pendidikan itu adalah komponen kunci, kata Via, sebagai salah satu upaya penelitian ini untuk melatih tenaga kerja dan ilmuwan baru berbasis STEM untuk industri masa depan ini.

Punya cerita? Email [email protected]

Posted By : pengeluaran hongkong