○מדפסת תלת-ממד
מדפסת תלת-ממד תשתמש בחוט PLA המיוצר מעמילן (סוכר קני, תירס, תפוחי אדמה), אשר יתפרק באופן טבעי בסביבה.
בכפר פראוט, התושבים ישתמשו במדפסת תלת-ממד כדי לייצר מוצרים מחומרי גלם מקומיים בחינם.
מדפסת תלת-ממד מאפשרת ליצור אובייקטים תלת-ממדיים ישירות ממודלים שצויירו על גבי מחשב. לכן, הנתונים שנעשים על ידי מעצבים יועברו דרך האינטרנט, וכל תושב יוכל לבחור עיצוב או לעצב את הפריטים בעצמו. כללי העיצוב למדפסת תלת-ממד ולמוצרים הם:
- חומרי הגלם הראשונים יהיו חומרי גלם שניתן למצוא בכל מקום בעולם.
- PLA המיוצר מעמילן, במבוק, עץ או חומרים טבעיים אחרים שניתן לשוב ולהשיג מהם, יהיו החומרים המועדפים.
- יש להשתמש בחומרים שניתן למחזר.
- אין לזהם את הסביבה הטבעית.
- אין להשתמש בחומרים שמקורם בבעלי חיים, כמו עור.
- המוצרים שמיוצרים במדפסת תלת-ממד צריכים להיות יכולים להפיק עוד מדפסות תלת-ממד. כך ניתן יהיה לסייע לבניית תשתיות באזורים אחרים או לשפץ לאחר אסונות טבע במהירות.
בהתאם לחוקים אלה, במרכז הייצור יתבצעו גם תיקונים של מוצרים והחזרת מכשירי חשמל ישנים לחומרי גלם לשם שימוש מחדש.
○תנור חשמלי, תנור התכה
המתכות ישמשו כחומרי גלם לתשתיות ציבוריות, דירות ומכשירי חשמל, אך התהליך של יצירת מתכות וזכוכית ממקורות מינרליים מצריך תנור התכה. התנורים יהיו קטנים עד בינוניים, והבסיס יהיה תנור טאטארה. טאטארה הוא תנור בצורת ריבוע נמוך עשוי מחימר, והוא שיטה פרימיטיבית שהועברה מהעבר. חומרי הדלק הם פחם עץ או פחם במבוק.
מספר המוצרים המיוצרים בעירייה יהיה נמוך יותר לעומת חברה מבוססת כסף, אך עדיין, השימוש בפחם יוביל לפליטת דו-חמצן. ככל שפליטת דו-חמצן תהיה גבוהה יותר, כך ייבחן אם ניתן יהיה להשתמש במערכת או לא. לכן, יש לשקול גם תנור חשמלי קטן עד בינוני. אם ניתן להפעיל את התנור החשמלי באמצעות אנרגיה מתחדשת מהעירייה בלבד, זו תהיה עדיפות.
באמצעות תהליך זה, ייווצרו מתכות כמו ברזל, נחושת, אלומיניום וזכוכית. התושבים ייצרו רק את מה שהם צריכים, ובמקום זה יתבצע גם מיחזור של מתכות. מאחר שמדובר בחום גבוה, במידה וניתן, יש לאחסן את החום שנפלט לאוויר בסוללות חול, או להשתמש בו לפוקנציה כמו סילוק שמן מבמבוק.
○מפעל סמיקונדקטור קטן
כמעט כל המכשירים החשמליים והאלקטרוניים שסובבים אותנו משתמשים בחצי מוליכים. חצי מוליך הוא רכיב קטן הנדרש לשליחת גלים אלקטרומגנטיים לתקשורת, להגברת עוצמת הרעש ברמקולים, לשליטה במנועים, או לביצוע חישובים והגדרת טיימר.
חצי מוליך מיוצר לרוב במפעלי ענק ששווים מאות מיליארדי ין או טריליוני ין. אך בחברה שבה כל דבר מייצרים בעצמם, גם חצי המוליכים יהיו מיוצרים על ידי העירייה לצורך השימוש המקומי והצריכה המקומית. לפיכך, יוקם מפעל קטן שיתמקד בייצור חצי מוליכים ומעגלים מודפסים, בדומה למפעלי 3D פרינטר.
מעגלים מודפסים, הכוללים רכיבים כמו נגד, קבל, טרנספורמטור, דיודה, טרנזיסטור ועוד, ייווצרו באמצעות מדפסות תלת-ממד.
בהתאם לכך, מתכות יופקו ממינרלים ויוסרו במפעלים קטנים, כשהחצי מוליכים והמעגלים המודפסים שייוצרו ישולבו במוצרים. לא ייבנו מפעלי ענק, אלא מפעלים קטנים, תוך שימוש במקסימום משאבים מקומיים. בדרך זו, יתקבלו כמויות ייצור מינימליות וייצור עם השפעה סביבתית מינימלית. בכך, נמנע מצב שבו חלקים חיוניים יהיו בשליטת ייצור מוגבל, וניתן יהיה להשתמש בהם בקלות. המפעלים הללו יוקמו גם במרכזי הייצור של העירייה.
○שימוש מוגבל בבטון
בחברות המטבע, שתי החומרים העיקריים בהם נעשה שימוש בכבישים ברחבי העולם הם אספלט ובטון. בכמה ערים, נעשה שימוש ברחובות מרוצפים באבן לשיפור הנוף, ובמקרים אלו לפעמים נעשה גם שימוש בבטון. בנוסף, בטון נמצא בשימוש גם בקירות מנהרות ורכבות תחתיות.
אספלט מיוצר מנפט, ובמהלך תהליך הייצור נפלטים פחמן דו-חמצני. במקרה של בטון, בחומרי הסמנט שמשמשים להדבקת אדמה, יש שימוש באבן גיר, שבשרפה בטמפרטורה של מעל 900°C הופכת לליים חי, מה שמשחרר פחמן דו-חמצני. בנוסף, כדי להבעיר את החומר משתמשים בדלקים מאובנים כמו נפט ופחם, מה שמוביל לשחרור כפול של פחמן דו-חמצני. לפי חלק מהסטטיסטיקות, פליטת הפחמן הדו-חמצני מייצור הסמנט מהווה 8% מהפליטות הגלובליות ו-4% מהפליטות ביפן.
הסיבות לשימוש בבטון כוללות את הצורך בעמידות בכבישים שמיועדים לתנועה של רכבים וציוד כבד, את היכולת של הכביש להיות חלק ומונע בזבוז אנרגיה מצד הרכבים, הצורך בחוזק בבניינים כמו מגדלים ומסדרים אחרים, וכן את הזמינות והעלות הזולה של החומר.
במגוון מקומות בחיים היומיומיים נעשה שימוש נרחב בבטון. השימוש המופרז הזה גרם למחסור חמור בחול ובחצץ המתאימים לשימוש בו, וכתוצאה מכך ישנם סכסוכים על חול בין מדינות. לכן, ישנם מקומות שבהם הוגבלו הוצאת החול. בעוד שכמות אבן הגיר המשמשת לייצור סיווד רבה, גם היא מוגבלת, ואם תעשה בה שימוש מופרז, תתכלה בסופו של דבר.
שורש השימוש המופרז טמון ברצון להרוויח כסף, וזהו מניע דומה למדינות, חברות ופרטים. בטון הפך להיות חומר הכרחי בחיי היום-יום, אך יש צורך להפחית את פליטות הפחמן הדו-חמצני ולהתמודד עם שינויי האקלים. לכן, יש להגביל את השימוש בבטון לחלקים מסוימים בחיים ולצמצם את השימוש הכולל.
לדוגמה, ב-פ्כפר פראוט, לא נבנים מבנים כמו בניינים ומגדלים מבטון, דבר שמאפשר להפחית את השימוש בבטון. גם עבור היסודות של הבתים, הראשונה במעלה תהיה בניית יסוד על סלע, כך שמעט בטון יידרש. העמודים יהיו מעץ קוטה צעיר, והקירות עשויים חציר, כך שלא נעשה שימוש בבטון.
גם אמצעי התחבורה של התושבים, בתוך העירייה, הם מכוניות נוסעות במהירות 20 קמ"ש, ובמרחקים בינוניים וארוכים בין עיריות, ייעשה שימוש ברכבות. כתוצאה מכך, השימוש בבטון בכבישים המהירים יפחת.
עם זאת, קווים לרכבות מצריכים שימוש בבטון, וגם בטון יידרש במנהרות וגשרים שדורשים עמידות רבה. גם הכבישים בתוך העירייה דורשים שימוש בבטון, אך אין צורך לרשת את העיר בכבישים כמו בערים בחברות מטבע, והשימוש יוגבל למינימום הנדרש. הדרך העדיפה תהיה באמצעות רחובות מרוצפים באבן, דבר שיביא להפחתה נוספת בשימוש בבטון, וישפר את הנוף העירוני. שימוש בבטון יוגבל גם לסכרים ולמקרים בהם יש צורך בסכרים.
כך, על ידי הפחתת השימוש הכולל בבטון, ואם ניפטר מהחברה המטבעית, ניתן לצמצם באופן משמעותי את פליטת פחמן הדו-חמצני. אבן הגיר המשמשת לבטון זמינה ברחבי העולם, בעוד שנפט המשמש לאספלט מצוי במאגרים מוגבלים. כיוון שנפט נמצא בסכנת התכלה קרובה, אספלט יוחלף בבטון בתור האפשרות הראשונה.
בנוסף, פותחה טכנולוגיה למחזור של בטון ישן, ואם ניתן להשתמש בו, הוא יהיה הבחירה הראשונה.
ביפן קיימת גם אבן מלאכותית שפותחה בעידן מייג'י, כאשר לא היו מכונות בנייה גדולות. אבן מלאכותית זו שימשה גם בפרויקטים גדולים כמו בניית נמלים ותעלות מים. האבן המלאכותית מורכבת מתערובת של 10 חלקים של חול גרניט שה weathered עם 1 חלק של סיד. במקומות בהם לא ניתן להשיג חול גרניט, השתמשו לעיתים בחימר מתאים או באפר געשי.
האבן המלאכותית מתמצקת במים, ולכן השתמשו בה בשילוב עם חימר ואבן טבעית, כאשר הוסיפו שכבת הגנה עבה בצד החיצוני של מבנים כמו סוללות דחייה ושערי מים. במקרה זה, הוסיפו חימר בין האבנים בעובי של כ-10 ס"מ, והאבנים לא היו נוגעות זו בזו. לאחר מכן השתמשו במקלות לחיצה כדי לדפוק את החימר ולהדק אותו. זו הייתה עבודה שדרשה ידיים רבות.
האבן המלאכותית גם נתפסת כחומר שניתן להחזירו לטבע. לכן, אם ניתן להשתמש בה עבור כבישי עירייה, היא תהיה אפשרות.
בהמשך, התפתח תהליך בו מערבבים 100 חלקים של אדמה, 40 חלקים של חול, 30 חלקים של סיד חי ומי מלח ומחממים אותם כדי לייצב את החומר. בתהליך זה נבנו גם בתים עם קירות עשויים מהתערובת הזו.
במקרה זה, חומרי החיזוק משתנים לפי סוג האדמה. אם האדמה מכילה הרבה חול, משתמשים בסיד למטרה זו, ואם האדמה דביקה יותר, משתמשים בסיד חי. סיד חי הוא סיד אשר התווסף לו מים. מאפייני האדמה משפיעים על החומרים והיחסים הנדרשים, ומשפיעים על איך האדמה מתמצקת.
בעתיד, אם תתפתח טכניקת ייצוב אדמה מבלי להשתמש בסיד, כפי שנעשה עם בטון, יתכן שזה יהפוך לאופציה. אך נכון להיום, השימוש בבטון יהיה מוגבל, ועם המעבר מחברה מטבעית, ניתן למזער את פליטות הפחמן הדו-חמצני כמעט לגמרי.
0 コメント