大多數3D打印材料采用的是塑料材質,而塑料的生產卻并不是一個有可持續(xù)的制造工序。由巴斯夫、陶氏化學、殼牌與艾恩德霍芬科技大學等機構聯手開發(fā)一項簡稱為AMAZING的零排放創(chuàng)新綠色化學增材制造項目,用于尋求通過開發(fā)3D打印膜并將其集成到生產過程中來使塑料生產更具可持續(xù)。該項目研發(fā)成一種全新的膜狀材料,可以從塑料生產工藝中分離出副產品,并將其進一步利用。
眾所周知,許多塑料是由乙烯和丙烯制成的,它們屬于稱為烯烴的不飽和烴類。這些烯烴的原料是烷烴,例如輕汽油和石腦油,它們在反應器內發(fā)生的稱為蒸汽裂化的熱過程中分解。
在此過程中,氫作為副產物釋放出來,必須費力地分離出來才能進一步使用。蒸汽裂化過程需要通過燃燒化石燃料產生的最高攝氏850度的溫度,使烯烴生產成為產生大量排放物的最耗能的工業(yè)過程之一。
AMAZING項目正在尋求通過開發(fā)一種基于膜的工藝來使烯烴的生產更具可持續(xù),該工藝將反應過程中的產物與裂化過程分離開來,并可供進一步使用。為了進一步減少該過程產生的排放量,AMAZING項目中使用的反應堆將由可再生能源提供的電力加熱。
根據目前正在運行的蒸汽裂化設施的數量,僅在德國該項目的流程每年就可以節(jié)省約5.2太瓦小時(TWh)的能源和3,871千噸(kt)的二氧化碳。隨后,與燃料加熱系統(tǒng)相比,所開發(fā)的過程可以為電動系統(tǒng)節(jié)省大量成本。