オランダの研究者は、コンクリートを用いた3Dプリンティングのより多くの可能性を探求しており、最近発表された「3Dプリンティング地質ポリマーコンクリートライフサイクル評価:事前研究」でその発見を要約している。3Dプリンティングと地質ポリマーの成長に伴い、建設業に参加する人々にとって魅力的な企業であり、ポートランドなどの地域では、一般のセメントを環境目的に置き換えて、材料の使用と廃棄物の量を減らすために努力している。

研究者が依存する以前の研究では4つのタイプの模式コアを使用し、3Dプリンティングおよびより伝統的な技術によって生成されたサンプル混合物を提供した。3Dプリントで作った金型は、より優れた環境性能を示す。この研究では、特に事前のフレームワークに関連した新しいアイデアを開発する際に、環境システム分析の研究を継続することに焦点を当てた。

「我々は研究過程にいる技術開発者を参加させ,潜在的な将来の技術展望,潜在的な市場浸透,将来のビジネスデータやシナリオの実現可能性について議論した」研究者は次のように述べている。

ライフサイクルアセスメント(LCA)は、既存の「製品・サービスシステム」の環境影響を評価するために用いられることが多いが、LCAをあらかじめ新製品システムに利用してから実用化する。



3Dプリンターのポリマー、粉末、接着材料はコンクリート生産の鍵であり、コンロ、煤、砂が必要です。粉末を層化し、ケイ酸塩水添加剤を混ぜて混ぜ、接着した液体を3Dプリンターから押し出す。研究者はこのシステムの3つの段階、原材料の生産から輸送、コンクリートの製造までを分析した。

研究者は「この分析は、評価において考慮されるすべての影響カテゴリの特徴記述後の影響スコアリングに基づいている」と述べている。


気候変動の貢献分析。この図を作成するための基礎となるデータは、サポート情報から見つけることができる。

研究者らは、影響の焦点として次のように指摘している。
3Dプリント用の電力は
輸送距離が長い
ケイ酸塩の製造

ホットスポットを改善する4つの案を作成しました次の表である。


 
4つの場面の詳細

研究者はまた、商業用の地質学的ポリマー生産の環境プロファイルを定義することにも注力しているが、技術に関しては、典型的な原材料、例えばセメント、砂利、ガラス繊維、添加物なども含まれている。

一般コンクリートパネルフロー図

「標準ライフサイクル評価データベースおよび文献から得られたバックグラウンドプロセスと干渉することなく、4つの決定シナリオ条件を満たすために必要な技術的改善が発生する可能性があると仮定する。したがって、実験室規模の3DGP技術への影響は、将来性のあるシステムにしか影響を与えない」と述べた。研究者は言う。

3つの改善案に基づいて、長期的に技術評価を行った。


比較は4つの状況を特徴付ける。この図を作成するための基礎データは、サポート情報から

ここで提供された事前のLCA研究結果は、以前の3Dプリンティング研究とは若干の差異があることを示している。これは主に3Dプリンティング技術と組み合わせて評価する素材が異なるためである。ここで紹介した場合、レシピの原材料の1つであるケイ酸塩は、製造プロセスにかなりの影響を与え、3Dプリンティングの通常の原材料と比べて高い結果になる。

3DGPコンクリートは原材料輸送の観点から一般のコンクリートに比べてメリットがない。一般コンクリートについては、市場の成熟性により、原材料供給は完全に商業規模で行われている。一般コンクリートの原材料は輸送距離がそれほど長くない。これらの点で、資源の使用に改善と合理化の余地があることは確かである。

3Dプリンティングは現在、家やオフィス(さらには自働車)の迅速な建設を許可するだけでなく、材料科学においても、他のプロジェクトでのコンクリートの研究は、革新的な補強材料の創造から最適化パラメータ、さらには自然治癒カプセルまで研究されている。