Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế

Hạng Mục

Hạng mục ý tưởng

Thời gian

01/12/2023 13:35

Tên dự án

Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế

Vote
0 Vote

Mỗi năm, nước ta thải ra môi trường đến 1,8 triệu tấn nhựa, nhưng chỉ có 20% số nhựa đó được đưa vào tái chế. Xuất phát từ niềm đam mê, cùng tinh thần trách nhiệm trong việc bảo vệ môi trường, anh Nguyễn Tiến Ước - một nhà sáng chế tự do - đã nghiên cứu và cho ra sản phẩm máy in 3D sử dụng nhựa phế liệu. Sản phẩm có khả năng in 3D trực tiếp từ nhựa PET có trong các vỏ chai, lọ nước lọc, nước ngọt và nhựa phế liệu PP từ vải không dệt . Điều này không những giúp hỗ trợ giảm thiểu lượng rác thải nhựa hàng năm của Việt Nam mà còn đột phá và tiên phong trong việc xử lý và giảm thiểu rác thải nhựa nói chung. Máy in 3D nhựa tái chế được kỳ vọng sẽ là một sản phẩm cạnh tranh về chất lượng, giá trị cộng đồng, và giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường.

Đơn vị thực hiện

  • Hạng mục

    Hạng mục ý tưởng

  • Thời gian

Phần 1

Bối cảnh ra đời của dự án/
sáng kiến

Việt Nam phải đối mặt với hàng triệu tấn rác nhựa phế liệu được đào thải bừa bãi ra môi trường, bao gồm cả nhựa PET (Polyethylene terephthalate) từ chai lọ đựng nước uống và các loại nhựa phổ biến như HDPE, LLDPE, và PP, thường được sử dụng để sản xuất túi ni lông sử dụng một lần hoặc các sản phẩm nhựa dùng một lần khác hàng năm. Điều này dẫn đến những hệ quả nghiêm trọng về sức khỏe môi trường Việt Nam cũng như thế giới.

Anh Nguyễn Tiến Ước nhận thấy vấn đề không nằm ở khả năng tái chế, mà chủ yếu là ở quá trình thu gom và xử lý nhựa phế liệu.

Các video về cắt dây từ chai nhựa PET để làm đây buộc cho thấy máy móc chỉ cắt được dây với chai 1500ml, phẳng, ít gân. Trong khi thực tế, vỏ chai 500 ml thải ra môi trường cũng rất nhiều nhưng do loại chai này nhiều gân và rất nhiều điểm lỗi, lõm nên khi cắt sẽ bị đứt . Cũng tương tự vậy là với máy IN3D chế với bộ phận tự động cắt dây và dùn thành dây IN3D.

Bên cạnh đó, dù chỉ dùng chai 1500ml phẳng ít gân thì khớp nối giữa hai chai sẽ rất to, khó nối. Cấu tạo của máy cắt và đùn ra dây cũng phức tạp và tốn kém, đồng thời chỉ IN3D được nhựa PET. Nhựa PET tái chế sau khi qua thêm công đoạn gia nhiệt để đùn dây thì sẽ bị lão hoá hơn khi IN3D. Hiện nay, việc sử dụng gỗ tự nhiên vẫn nhiều do gỗ công nghiệp chưa tạo hình được những sản phẩm đẹp, tỉ mỉ, cầu kỳ. Đứng trước những thách thức trên, máy in nhựa tái chế 3D ra đời. 

Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế- Ảnh 6.

Phần 2

Mục tiêu và động lực để thực hiện dự án

Mục tiêu:

Mục tiêu chính của dự án là tạo ra máy in 3D nhựa tái chế, nhằm giảm thiểu lượng nhựa phế thải được đổ ra môi trường. Bằng cách tái chế nhựa PET và PP, giá thành của các loại nhựa tái chế sẽ được giảm xuống từ 230 nghìn/kg dây nhựa xuống còn dưới 20 nghìn/kg nhựa chai PET và 20 nghìn/kg nhựa PP trộn cùng gỗ mùn cưa.

Ngoài ra trên thế giới vẫn chưa IN3D được gỗ, hoặc nhựa gỗ. Mà các sản phẩm từ gỗ hoặc nhựa gỗ giá thành rất cao. Bởi vậy, sản phẩm từ nhựa nhựa gỗ tái chế sẽ trở nên dễ tiếp cận hơn đối với nhiều người, đồng thời kéo dài vòng đời của nhựa tái chế.

Thông qua việc phổ biến kiến thức về công nghệ in 3D, dự án sẽ giúp mọi người có khả năng cải tiến máy in 3D thông thường thành máy in 3D sử dụng phế liệu nhựa.

Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế- Ảnh 9.

Động lực:

Việc IN3D nhựa PP trên thế giới vẫn chưa phổ biến do nhựa PP không dính vào bàn IN3D. Nhưng nhựa PP IN3D sản phẩm rất đẹp nhẹ, bền dai an toàn với người sử dụng có thể làm chi giả, nẹp tay chân, cổ với giá thành rất rẻ.

Máy in 3D nhựa tái chế được xuất phát từ niềm đam mê kết hợp với khả năng sáng tạo, sáng chế giúp bảo vệ môi trường cũng như tạo ra một sản phẩm cạnh tranh về chất lương, giá cả và giá trị cộng đồng.

Sản phẩm giải quyết vấn đề môi trường bằng cách biến rác thải nhựa thành các sản phẩm hữu ích, giúp bảo vệ môi trường và tạo giá trị cho cộng đồng; nâng cao vị thế của Việt Nam trong lĩnh vực bảo vệ tài nguyên và sáng chế công nghệ trên quốc tế; tiên phong truyền cảm hứng về sáng chế, tạo điều kiện cho mọi người cải tiến và sử dụng máy in 3D một cách sáng tạo từ nhựa phế liệu. 

Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế- Ảnh 13.

Phần 3

Hoạt động và phạm vi
thực hiện

Hoạt động:

Đã và đang triển khai hoạt động nghiên cứu, sáng chế, sản xuất ra máy in 3D trực tiếp là các chai nước giải khát có chất liệu nhựa PET và các hạt nhựa phế liệu PP nhằm tạo dựng các sản phẩm tái chế, hoặc trộn cùng mùn cưa tạo thành nhựa gỗ.

Sản phẩm tạo ra đảm bảo được độ bền cơ học vừa có giá trị thẩm mỹ, kinh tế cao vừa giúp giảm thiểu rác thải nhựa ngoài môi trường. Sản phẩm ứng dụng phần mềm, công nghệ cao cùng các kiến thức về cơ khí, vật lý, hóa nhựa.

Nghiên cứu, giảng dạy, phổ cập kiến thức máy in 3D từ nhựa phế liệu trên kênh truyền thông riêng tới các doanh nghiệp và cá nhân với mong muốn, ý niệm bảo vệ môi trường.

Qua việc trộn rác thải cứng từ xây dựng (gạch, cát, xi măng,bê tông...) với hạt nhựa phế liệu, việc này cũng sẽ hỗ trợ giảm giá thành nhựa tái chế.

Nhóm đã thử nghiệm dùng rác thải cứng từ vật liệu xây dựng nghiền nhỏ trộn cùng vỏ chai nhựa PET để IN3D, sản phẩm tạo ra cũng cứng, bền như trộn cùng bột đá.

Nếu mở rộng nghiên cứu thêm có thể dùng rác từ xây dựng thay cho bột đá để giảm thiểu lượng rác thải cứng trong môi trường. Khi mở rộng được việc gia công trộn tại các nhà máy lớn rồi bán cho các cơ sở nhỏ làm gỗ công nghiệp sẽ giúp có nhiều cơ sở gỗ công nghiệp hơn cạnh tranh về giá và giảm bớt dùng gỗ tự nhiên, cũng như ra đời nhiều hơn cơ sở tái chế ép dùn nhựa phế liệu để tái chế được nhiều loại khối lượng nhựa phế liệu hơn lữa.

Phạm vi thực hiện:

Máy IN3D mới hoàn thành thử nghiệm ở một sản phẩm nhưng trên kênh youtube của anh Nguyễn Tiến Ước đã có chi tiết bản vẻ mô hình cấu tạo của máy, mọi người có thể tự chế được máy in3d in nhựa phế liệu qua các video, bản vẽ hướng dẫn trên kênh. 

Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế- Ảnh 16.

Phần 4

Sáng kiến/ phát kiến
của dự án

  • Máy in có thể sử dụng trực tiếp nhựa PET từ chai nước suối, chai nước ngọt... trộn cùng cát gạch vụn (rác thải cứng từ xây dựng), mở ra được tiềm năng dùng rác thải rắn vô cơ nghiền nhỏ trộn cùng nhựa thay cho bột đá vừa kinh tế lại giảm được rác thải rắn vô cơ từ xây dựng.
  • Đây là một trong những sản phẩm tiên phong trên thế giới in 3D sử dụng trực tiếp nhựa PET cắt từ vỏ chai, nhựa PP phế liệu, nhựa gỗ.
  • Dễ dàng biến máy IN3D cơ bản thành máy in tái chế bằng cách thay thế cụm in của các máy thông thường thành cụm in của máy IN3D nhựa tái chế được nhóm sáng chế nghiên cứu và tạo dựng, cũng như lắp đặt thêm một số bộ phận cấp nhựa tự động.
  • Với giá thành gia công cơ khí chỉ khoảng 2,5 triệu. Nếu làm đại trà 100 bộ trở lên thì giá giàm xuống chỉ tầm 1,5 triệu một bộ. Là biến mọi máy IN3D thông thường có thể IN3D được nhựa tái chế. 
Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế- Ảnh 22.

Phần 5

Triển khai thực hiện
và chi phí

  • Trong quá trình nghiên cứu, sáng chế và gia công sản phẩm đã gặp không ít khó khăn, bởi sản phẩm được gia công lẻ, cần sự chính xác cao, do đó mà rủi ro cũng không nhỏ, cũng như tiêu tốn rất nhiều thời gian và cả chi phí. Thậm chí, với nhiều công đoạn gia công, áp dụng nhiều công nghệ, phần mềm và kiến thức từ vật lý đến cơ khí rồi đến hóa nhựa với hàng nghìn loại nhựa phế liệu thì cần phải tìm được loại nhựa phế liệu có chỉ số dòng chảy cao thì mới có thể ép phun qua lỗ nhỏ cỡ 1,2mm của đầu in3d, điều này cũng gây không ít khó khăn trong quá trình tạo dựng và gia công máy in 3D.
  • Nhóm sáng chế với anh Nguyễn Tiến Ước là trưởng nhóm, Đã rất may có sự tư vấn về hoá nhựa Ông Nguyễn Huy Tùng tại phòng thí nghiệm trọng điểm polymer và compozis ở đại học Bách Khoa Hà Nội.
  • Dự án đã tiêu tốn khoảng 250 - 300 triệu chi phí tài chính để tạo dựng sáng chế và sản phẩm hoàn thiện (Máy in 3D, Máy in gỗ nhựa) 
Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế- Ảnh 25.

Phần 6

Kết quả đạt được

Phần 7

Tiềm năng nhân rộng
mô hình

Dự án có tiềm năng lớn để mở rộng và phát triển, một số khía cạnh quan trọng của khả năng nhân rộng bao gồm:

- Dự án đã thiết lập sự hợp tác với Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt là trung tâm nghiên cứu vật liệu polyme. Việc này cung cấp cơ hội tiếp tục cải tiến sản phẩm để làm cho máy in 3D hoàn thiện hơn.

- Các linh kiện của máy in 3D tái chế rất dễ dàng được tạo ra, và quy trình chế tạo máy cũng đơn giản. Do đó, cả doanh nghiệp và cá nhân đều có khả năng thay thế máy in 3D thông thường bằng máy in nhựa tái chế một cách dễ dàng.

- Mở rộng thêm hướng IN3D chi giả, nẹp cổ, chân giả với giá thành rẻ hơn bằng in3d nhựa PP.

- Dự án có mục tiêu phát triển loại máy in 3D đa dạng, có khả năng in 3D từ nhiều loại hạt nhựa, từ nhựa PET tái chế đến các loại khác như PVC, PE. Điều này tạo ra tiềm năng lớn để tạo ra các sản phẩm đa dạng từ các loại nhựa phế liệu.

Từ đó, có thể xây dựng các máy in3d lớn hơn để tạo ta các sản phẩn như bàn ghế nhựa gỗ, tượng gỗ theo cách thiết kế máy in3d này: https://www.youtube.com/watch?vm7JpumMS0Po

Rất mong sự ủng hộ của mọi người để nhóm dự án có động lực chế tạo được thêm những máy in3d hoàn thiện hơn in sản phẩm đẹp hơn, sản phẩm lớn hơn ứng dụng vào cuộc sống. 

Sản phẩm máy in 3D nhựa tái chế- Ảnh 26.

Về chúng tôi

Truy cập trang web của chúng tôi

Các hình ảnh, video, thông tin, dữ liệu về dự án được đăng tải trên landing page (trang thông tin dự án) này
do cá nhân/ tổ chức đăng ký tham gia giải thưởng cung cấp và chịu trách nhiệm về bản quyền và tính hợp pháp theo quy định pháp luật.

null