Što je 3D printano drvo i hoće li ono smanjiti otpad?

Dok srljamo u budućnost, ono što se događalo samo u prirodi, događa se u laboratorijima. U novom svijetu stanične poljoprivrede znanstvenici proizvode meso bez ubijanja životinja. A sada je na drveću red da živi, jer su znanstvenici smislili kako 3D ispisati drvo.

Umjesto da drveće bude posječeno i pretvoreno u stolice, novine, tapete, kutije za jaja, torbe, kutije i toaletni papir, možda će uskoro moći nastaviti nesmetano rasti.

Trebamo drveće i drvo

Kako je globalna ljudska populacija porasla na osam milijardi, a mnogi od tih ljudi žele puno stvari, nastavljamo sjeći stabla kako bismo osigurali bezbrojne proizvode. Od početka ljudske civilizacije, izbrisali smo 54% Zemljine populacije drveća, prema jednom globalnom istraživanju šuma. I dok mi brinemo o zaštiti slonova i nosoroga od krivolovaca koji traže slonovaču, divlji proizvod kojim se najviše trguje zapravo je ružino drvo.

Od Tajlanda do Madagaskara, gdje ima ružinog drveta, postoje ljudi koji pokušavaju posjeći ugroženo drvo i prodati ga kineskom tržištu namještaja. Petljanje s lovokradicom ružinog drveta toliko je opasno da je drvo dobilo nadimak “krvavo drvo”.

Ali stablo ne mora imati drvo prikladno za izradu namještaja za carske dinastije da bi bilo vrijedno. Drveće pruža sjenu za hlađenje našeg susjedstva, uklanja ugljik iz atmosfere, filtrira vodu, čisti naš zrak i usporava olujne udare. Stoga je mogućnost 3D ispisa drva dobra vijest za ljude kao i za drveće.

Genijalci s MIT-a revolucionariziraju drvo

Znanstvenici povezani s Massachusetts Institute of Technology i Charles Stark Draper Laboratory objavili su svoje otkriće u časopisu Materials Today prošle godine. Upustili su se u svoj posao kako bi smanjili otpad i poremećaje u okolišu, a istovremeno povećali prinose i stope proizvodnje.

Započeli su sa stanicama Zinnia elegans, inače poznatih kao cinije.

“U načelu, napor da se proizvedu biljni materijali u odsutnosti potporne biljke nije sasvim drugačiji od inženjeringa tkiva u sustavima životinjskih stanica“, napisali su autori studije. “U oba polja, stanice u strukturiranom okruženju rasta bogatom hranjivim tvarima mogu se usmjeriti da rastu i transformiraju se u proizvode slične tkivu.”

Biljne stanice zahtijevaju drugačije metaboličke putove nego životinjske stanice, ali znanstvenici su uspjeli graditi na razvijenijem području sisavaca. Do sada je većina pokušaja tkivnog inženjeringa bila usmjerena na kulturu životinjskih stanica. Autori studije ističu da je njihov prvi rad koji koristi pristup stanične poljoprivrede za stvaranje biljnog materijala. Sve sočne detalje studije možete pročitati ovdje.

Startup za 3D ispis na drvu

Znanstvenici s MIT-a mogli bi biti prvi koji će napraviti drvo od stanica cinije. Ali nisu prvi koji su eksperimentirali s alternativnim načinima izrade drva. Startup pod nazivom Forust već nekoliko godina bavi se 3D ispisom drva, počevši s drvnim otpadom piljevinom i ligninom. Potonji sastojak je organski polimer koji je jedan od glavnih sastojaka drva.

“Stvarno smo brzo shvatili da je drveni otpad materijal koji se može transformirati za 3D ispis“, rekla je Virginia San Fratello, predsjednica odjela za dizajn Državnog sveučilišta San Jose i jedna od osnivača Forusta, rekla je za Fast Company 2021. Njihov proces uključuje slojeve piljevine i netoksičnih veziva za ponovno stvaranje drvenog zrna.

“Stablo je napravljeno od lignina i celuloze“, rekao je Ric Fulop, izvršni direktor Desktop Metala, veće tvrtke za 3D ispis koja uključuje Forust, kako je izvijestio Fast Company. “Kada izrađujete stvari od drveća, bilo da se radi o namještaju ili papiru, vi u biti dematerijalizirate stablo… ono što mi pokušavamo učiniti je ponovno ga sastaviti.” Možda zvuči kao ploča od iverice. Ali zrnatost u 3D tiskanom drvu prolazi do kraja kroz materijal, tako da ga možete brusiti i finiširati baš kao drvo.

A ima i dosta viška piljevine i lignina. Forust preusmjerava te materijale s odlagališta.

“Stotine milijuna metričkih tona otpada proizvede se svake godine samo u SAD-u“, rekao je Fulop.

Smanjenje otpada

Jedna od zgodnih stvari kod oba ova procesa je da se objekti mogu 3D ispisati u svojim konačnim oblicima. Tvrtke mogu 3D ispisati stolicu ili stol — bez otpada. Također mogu ispisati složene oblike.

Možda najbolje od svega, 3D ispis bi mogao dovesti do kružnog procesa za proizvodnju drva. Kada se vaše staro uzglavlje istroši ili pokvari, možete ga poslati natrag proizvođaču, gdje se može samljeti i 3D ispisati u policu za knjige ili stolicu ili bilo što drugo što tržište zahtijeva. Namještaj bi se mogao izraditi na potpuno novi način, bez otpada.

Naravno, tehnologija 3D printanja na drvo još je u ranoj fazi. Ali znanstvenici MIT-a se nadaju. Njihova studija raduje se budućnosti u kojoj bi se materijali mogli proizvoditi lokalno, bilo gdje u svijetu, bez potrebe za sunčevom svjetlošću ili zemljom.