Hvad kan muslingeskaller lære os om den cirkulære økonomi?

I en cirkulær økonomi, design handler om mere end blot at skabe et bæredygtigt produkt. I dette system baseret på at eliminere spild og minimere brugen af ​​ressourcer, Designprocessen er rettet mod at bevare værdien af ​​produkter og materialer og holde dem i det økonomiske system så længe som muligt. Så hvordan gør man det? Ph.D. kandidat Marita Sauerwein kom med et nyt materiale baseret på formalede muslingeskaller og viste gennem 3-D printteknologi, at et produkts slutlevetid egentlig kun er begyndelsen.

Inspireret af affald

I de tidlige stadier af hendes ph.d. Sauerwein interviewede designere, der 3-D printede med bæredygtighed i tankerne. Hun fandt, at de anvendte materialer ikke understøttede målet om at bevare produktets eller materielle integritet eller værdien af ​​post-produkt fra materialer. Det fik hende til at udforske materialer, der ville være fornyelige, fra biobaserede kilder, men det ville også passe ind i den cirkulære økonomi. Og selvom muslingeskaller ikke er det eneste materiale, der opfylder målene for et cirkulært system, de er en enorm affaldsstrøm i Holland på grund af storskala muslingeforarbejdningsanlæg. Så, denne rigelige og lokale kilde var et logisk og passende sted at begynde.

Det hele handler om bindemidlet

For at skabe et materiale, der er egnet til 3-D-print, Sauerwein siger, at den vigtigste faktor ved siden af ​​muslingeskallerne er bindemidlet. For at lave et kompositmateriale, de jordede skaller skal være bundet af noget. Og det er dette bindende stof, der har indflydelse på, hvordan man genbruger materialet, og om det passer ind i den cirkulære økonomi-filosofi. "Det, jeg ønskede at opnå, er, at det ikke kun er komposterbart, men genanvendelig på et højere niveau, " sagde hun. Ud over at være genbrugelig, hun ønskede også at skabe et materiale, der kan genprintes.

I første omgang, forskningen gik ud på at bruge sukkervand til at binde muslingeskallerne. Efter tørring, det bliver et keramikagtigt hårdt materiale. Sauerwein var i stand til at producere en 3-D printet lampeskærm ved hjælp af dette materiale. I dette eksempel, når objektet bliver forældet, kan du tilføje vand, får materialet til at opløses tilbage til en pasta, som kan bruges til at 3-D printe igen. Men det faktum, at det ikke er vandtæt, begrænser også dets brug.

Med lidt hjælp fra et biopolymerlaboratorium på det anvendte fakultet på TU Delft, Sauerwein lærte, at alginat kunne bruges til at skabe et vandafvisende materiale gennem ion-tværbinding. Denne reaktion kan så vendes, producere en printbar pasta igen. Med dette materiale, hun 3-D printede et fladt hårpynt, der, når det blev gjort vådt igen, kunne bøjes eller formes, så det passer til hovedets kurve. "Det er et meget godt eksempel på, hvad der er muligt med dette materiale, " hun sagde.

Et nyt spin på metode

Sauerwein valgte at bruge en Research through Design-metode (RtD), fordi hun ønskede at gøre resultaterne mere konkrete. Men hun tog en lidt anden tilgang, end den er almindeligt brugt. Hun forklarede, at et produkt ofte designes, og derefter udføres test med det pågældende produkt eller prototype for at fortsætte med at generere viden og indsigt. "I mit tilfælde er prototypen en slags proof of concept, slutproduktet, " sagde hun. "Lampeskærmen viser, at der er dette nye materiale, der kan genoptrykkes, og at du faktisk kan lave et andet produkt med det."

I fremtiden, Sauerwein håber at se mere fokus på brugen af ​​biobaserede materialer, men siger, at det ikke er nok til at skabe en bæredygtig eller cirkulær økonomi. "Du bør også tænke på livets afslutning, hvordan det kan genvindes og genbruges på det højest mulige niveau. I den indledende designproces, du skal tænke på genbrug. Du behøver ikke helt at vide, hvordan noget vil blive genbrugt, men du skal sørge for at aktivere dette."