امروزه تقریباً یک پنجم جمعیت جهان در مناطقی با کمبود آب زندگی می کنند. تا سال ۲۰۲۵، این تعداد به ۱.۸ میلیارد نفر افزایش خواهد یافت. کاربردهای پرینترهای سه‌بعدی در مقابله با کمبود آب:
مقدمه
از آب آشامیدنی تا آب برای مزارع پرورش ماهی گرفته تا تصفیه فاضلاب، ما باید انقلابی در دستیابی و استفاده از آب برای بقا ایجاد‌کنیم. طبق گفته دانشمندان تا سال ۲۰۳۰، میلیون‌ها نفر در سراسر دنیا به دلیل کمبود آب مجبور خواهندشد محل زندگی خود را ترک‌کنند. با افزایش کمبود آب و افزایش جمعیت، تقاضا برای سیستم‌های آبی سخت‌تر می‌شود. پیشرفت های تکنولوژی مانند چاپ سه بعدی به ایجاد فناوری پیشگامانه برای بهبود محیط زیست و تغییر جوامع نیازمند کمک می‌کند.
تصفیه آب
فناوری در زمانی که ما به آن بیشتر نیاز داریم، انقلابی را آغاز می کند. پرینت سه بعدی در صنایع آب و فاضلاب این پتانسیل را دارد که آب های آلوده را به طور مقرون به صرفه تصفیه‌کند. فناوری چاپ سه بعدی امکان تغییر زیرساخت های آب را فراهم می‌کند. این معنی است که سیستم های تصفیه اکنون می توانند به نیازمندترین مکان ها و افراد دسترسی پیدا کنند.
نمک زدایی
جنرال الکتریک گروهی با نام GE Water & Process Technologies تشکیل داده‌است که به فناوری‌های آب اختصاص دارد. این بخش از جنرال الکتریک چندین واحد نمک‌زدایی آب افتتاح کرده است که برای افرادی که با مشکل کمبود آب مواجه هستند، منابع جدید آبی به وجود می‌‌‌آورد. نمک‌زدایی فرآیندی است که نمک و سموم را از آب حذف می‌کند و آن را به آب آشامیدنی تبدیل می‌کند.
جنرال الکتریک در اقداماتی که برای نوآوری و حفظ منابع طبیعی آب انجام می‌دهد، فناوری پرینت سه بعدی را اختیار کرده است. پژوهشگران وزارت انرژی آمریکا در طی یک همکاری با جنرال الکتریک، بخش‌های نمک‌زدایی جدیدی را توسعه دادند که به فرآیند نمک‌زدایی کمک می‌کند. آن‌ها یک توربین بخار کوچک را توسعه دادند که با پرینتر سه بعدی تولید می‌شود. با کمک این توربین مینیاتوری، آب شور یخ‌زده می‌شود تا بعد نمک‌زدایی شود. استفاده از پرینت سه بعدی میزان کارآمدی این کار را بالا برده‌است که به دنبال این امر، مسیر رسیدن‌به فرآیندهای نمک‌زدایی هموارتر‌می‌شود
آنالیز آب
یکی از علل اصلی مرگ و میر در کشورهای در حال توسعه، آب آلوده‌است. کیفیت پایین آب منجر به بیماری می شود که اغلب می تواند کشنده باشد. برای حل این مشکل، باید راه های کارآمدتری برای آزمایش و اندازه گیری کیفیت آب وجود داشته باشد. برای جوامع روستایی، این به معنای‌یافتن راهی برای آزمایش کیفیت آب از راه دور و مقرون به صرفه‌است.
محققان یک دستگاه چاپ سه بعدی ساده ساخته‌اند که می‌تواند کیفیت آب را از راه دور آزمایش کند. این فناوری از یک دوربین دیجیتال با رزولوشن ۸ مگاپیکسلی برای ثبت تغییر رنگ لازم برای انجام یک سنجش رنگ سنجی استفاده می کند. این دستگاه برای پردازش داده‌ها از باتری تغذیه‌می‌کند و به صورت بی سیم متصل می شود. این فناوری با شناسایی آلاینده‌ها در سیستم‌های آبی جان انسان‌ها را نجات می‌دهد.
تولید قطعات پمپ
شرکت زایلم یکی از تولیدکنندگان بزرگ ماهیچه داخلی پروانه پمپ است. از این قطعه در پمپ‌های فاضلاب پایدار و کارآمد استفاده می‌شود. از این پمپ‌ها می‌توان برای تصفیه سریع و بهینه ی سیستم‌های فاضلابی بزرگ‌تر استفاده کرد تا به مدیریت فاضلاب کمک کند.
زایلم برای آنکه کار تولید قطعه داخلی پمپ را آسان‌تر کند، از پرینت سه بعدی استفاده می‌کند. با یک پرینتر سه بعدی آن‌ها توانستند یک مغزی پمپ کامل را تنها در عرض ۴۸ ساعت پرینت کنند که ۵ روز کمتر از تولید دستی این قطعه است. دلیلش هم این است که حالا با استفاده از یک پرینتر سه بعدی می‌توانند این قطعه را به صورت یک قطعه واحد و کامل بسازند و فرآیند ساخت به چندین فرآیند برای تولید بخش‌های مختلف قطعه تقسیم نمی‌شود. سریع‌تر شدن روند تولید مغزی پروانه، آن هم به لطف استفاده از پرینت سه بعدی، امکان گسترش سیستم‌های مدیریت بهینه فاضلاب را فراهم می‌کند
سیستم آبیاری گیاهان
برای حل بحران آب، یک راه‌حل‌شدنی دیگر هم وجود دارد و آن همین روش‌های نوین‌است که صرفه‌جویی آب را در عمل ممکن‌می‌سازند. BIGREP یک دیوار سبز (بیودیوار) به نام BANYAN Eco Wall طراحی کرده‌است که به طور کامل با پرینت سه‌بعدی ساخته‌شده‌است. در این بیودیوار یک سیستم آبیاری تعبیه شده‌است که گیاهان را دقیقا با همان مقدار آبی که نیاز دارند، تغذیه می‌کنند و شما را از این بابت مطمئن می‌سازد.
این فناوری می‌تواند تاثیر بسزایی بر بحران آب داشته باشد. با توجه به کاربردی بودن بیودیوار، اگر مرز استفاده آن تا آبیاری خانگی گسترش یابد، تلاش‌هایی که برای حفظ آب انجام می‌شوند به راحتی در مناطق بیشتری اجرا خواهندشد. به علاوه، آمیزه دیوار سبز و ویژگی پرینت سه بعدی بودن آن، باعث می‌شود این فناوری سریع‌تر و موثرتر گسترش پیداکند.
نتیجه
زایلم و جنرال الکتریک نوآوران اصلی حوزه حفاظت و پایداری آب هستند. آن‌ها تلاش می‌کنند با تهدید بزرگ کمبود آب مقابله کنند؛ در این راستا آن‌ها سعی دارند با استفاده از فنون پیشرفته، آب موجود را پاکیزه کنند و سپس آب آشامیدنی را بازیافت کنند. همچنین پروژه‌های خلاقانه پرینت سه بعدی مانند اکودیوار BANYAN می‌توانند گامی در مسیر پیشبرد اقدامات مربوط به صرفه‌جویی باشند. اینکه این نقش‌آفرینان بزرگ از پرینت سه بعدی استفاده کنند، فرصت‌هایی فراهم می‌کند تا پرینت سه بعدی در این حوزه کارآمدتر شود و تا جای ممکن، بیش از پیش مورد استفاده قرار بگیرد.
