今天,世界上將近五分之一的人口生活在缺水地區。到2023年,這個數字將上公升到18億人。從飲用水到漁場用水,再到廢水處理,我們需要徹底改變獲取和使用水來生存。當我們最需要的時候,3d印表機技術正在引發一場水革命。
3d印表機利水服務
3d列印在水和廢水行業中經濟高效地處理受汙染的水,3d列印技術開啟了突破性的改造水利基礎設施的可能性。
1、改善養魚場的水質
養魚或水產養殖佔全球魚類產量的47%,漁場佔全球市場增長的大部分,是滿足人類消費需求所必需的。隨著漁場越來越重要,商業飼養的魚缸和水圍欄背後的科學也需要發展。野生水系有自然平衡,但商業運作沒有,水質的酸度等必須得到控制。
3d列印和養魚場的融合帶來了水質測試的創新。新系統現在可以傳送遠端通知,以便監控水質。隨著時間的推移,這種成本效益高的方法將使養魚場更具成本效益。
2、脫鹽產生飲用水
據估計,在未來的50年裡,世界人口將會再增加40-50%,這將導致水資源日益匱乏。水用於灌溉、家庭使用和工業,然而世界上只有一小部分水是可飲用的。
美國能源部正在制定計畫,使用3d印表機來經濟高效地淡化水。脫鹽是從水中除去礦物質成分的過程,如鹽。通過用3d印表機創造這項技術,可能很快就會有一種方法來有效地增加全球的水**。
3d印表機創造
▲ 伊萬·班杜拉在unsplash的**
3、廉價的可攜式水分析
在現實中,使用受汙染的水質是發展中國家人口死亡的主要原因之一。水質差會導致疾病,這通常是致命的。為了解決這個問題,需要更有效的方法來測試和測量水質。對這些農村社群來說,這意味著找到一種遠端、經濟高效地測試水質的方法。
為此,研究人員開發了一種簡單的3d列印裝置,可以遠端測試水質。這項技術使用800萬畫素解析度的數位相機來記錄進行比色分析所需的顏色變化。該裝置由電池供電,通過無線連線進行資料處理。像這樣的技術將通過識別我們水系統中的汙染物來拯救生命。
4、水淨化和過濾
雖然現在可以長時間製造淨化和過濾系統,但是通過3d列印技術能在短時間內經濟高效地製造淨化和過濾系統,這意味著過濾系統現在可以到達最需要的地方和人。
依賴於奈米纖維膜現在使用電紡3d列印技術印刷。類似裸過濾器的產品使用3d列印技術來製造比傳統過濾器少70-80%多孔的過濾器,因此在防止沙門氏菌或大腸桿菌等微生物致病方面更有效。
5、高效廢水處理
根據聯合國水機制的《2023年世界水資源開發報告》(wwdr),超過全球80%的水沒有被收集或處理。中國和印度等國家發展迅速,但是也要求水基礎設施來跟上。在這些國家中,廢水處理相對昂貴,這也是為什麼降低成本的3d列印技術被證明是革命性的原因。
防止未經處理的水進入環境是至關重要的,因為懸浮固體、可生物降解的有機物、病原菌和營養物可能對環境有害,隨著水資源短缺的加劇,廢水處理的技術改進變得更加重要。
3d列印技術是非常具有創新性的,像幫浦和進料墊片的這些物品都是可以通過3d印表機生產出來的,而且這些列印出來的物品質量高,相對傳統3d印表機技術節省了不少成本。
3d列印技術將對水質改善產生革命性影響
隨著水資源短缺的增加和人口的增加,我們對水系統的需求變得更加緊張。3d列印技術的進步有助於創造突破性的技術,以改善我們的環境並改造有需要的社群。
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