การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเป็นเรื่องจริงและยังคงเป็นประเด็นร้อนในการวิจัย, นโยบายสาธารณะ และการสนทนาทางวัฒนธรรม สิ่งที่ครั้งหนึ่งเคยนึกไม่ถึง นั่นคือกิจกรรมของมนุษย์อาจส่งผลกระทบต่อบางสิ่งที่กว้างใหญ่ไพศาลจนนับไม่ถ้วนอย่างดาวเคราะห์โลก บัดนี้เข้าใจแล้วว่าเป็นข้อเท็จจริงทางวิทยาศาสตร์

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตมีบทบาทอย่างมากต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ไม่ใช่แค่พลังงานที่ใช้ในการผลิตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพลังงานการขนส่งที่ใช้ในการขนส่งเสบียงและชิ้นส่วนไปยังจุดต่าง ๆ ในห่วงโซ่อุปทานด้วย องค์กรและผู้บริโภคจำนวนมากขึ้นเรื่อย ๆ กำลังให้ความสำคัญกับแนวทางปฏิบัติทางธุรกิจที่ยั่งยืนและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

อ่านบทความนี้เพื่อดูภาพรวมเชิงบริบทของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เหตุใดธุรกิจจึงได้รับประโยชน์จากแนวปฏิบัติที่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อม วิธีที่การพิมพ์ 3D ของชิ้นส่วนต่าง ๆ ช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้อย่างมาก และวิธีที่องค์กรทั้งสองใช้เครื่องพิมพ์ 3D ของ Markforged เพื่อสร้างอนาคตที่ยั่งยืนยิ่งขึ้น

ภาพรวมของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

ผลของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากการปล่อยคาร์บอนจำนวนมากได้รับการบันทึกไว้เป็นอย่างดี อุณหภูมิเฉลี่ยเพิ่มขึ้นอย่างช้า ๆ แต่สม่ำเสมอ, รูปแบบสภาพอากาศรุนแรงขึ้น, ภัยแล้งและพายุรุนแรงขึ้น, ภาวะโลกร้อนยังทำให้น้ำแข็งละลายมากขึ้นกว่าเดิม ส่งผลให้ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น ผลกระทบทางนิเวศวิทยาของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรวมถึงการทำลายระบบนิเวศและที่อยู่อาศัยที่เปราะบาง: คุกคามการอยู่รอดในระยะยาวของสิ่งมีชีวิตนับไม่ถ้วนและความหลากหลายทางชีวภาพโดยรวมของโลก

สิ่งเหล่านี้แปลเป็นผลทางมานุษยวิทยา สภาพอากาศที่รุนแรงและความแห้งแล้งอาจเป็นอันตรายต่อผลผลิตพืชผลและคุกคามเสบียงอาหารทั่วโลก พายุที่รุนแรงอาจทำให้สูญเสียทั้งทรัพย์สินและชีวิตคน ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นยังลดจำนวนที่ดินเพื่อการอยู่อาศัย ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าน้ำท่วมชายฝั่งจะกลายเป็นปัญหาร้ายแรงในทศวรรษ 2030 ซึ่งอาจนำไปสู่การย้ายถิ่นฐานของชุมชนชายฝั่งและส่งผลให้เกิดความแออัดยัดเยียด

เหตุใดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจึงมีความสำคัญสำหรับผู้ผลิต

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิต โรงงานใช้พลังงานค่อนข้างน้อย, วิศวกรรม, การผลิตสินค้า และการขนส่งชิ้นส่วนในห่วงโซ่อุปทานรวมกันมีส่วนสำคัญในการปล่อยมลพิษที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

แต่สิ่งที่อยู่ในนั้นสำหรับธุรกิจ? ธุรกิจต่าง ๆ ตระหนักมากขึ้นว่าการมีส่วนร่วมในการปฏิบัติที่ใส่ใจต่อสิ่งแวดล้อมนั้นก่อให้เกิดประโยชน์ทางธุรกิจที่จับต้องได้

ด้วยการลดของเสียและการใช้พลังงาน กระบวนการผลิตที่ยั่งยืนช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการดำเนินงานในขณะที่ทำให้การปฏิบัติตามกฎระเบียบง่ายขึ้น การดำเนินธุรกิจที่ยั่งยืนกลายเป็นบรรทัดฐานเช่นกัน ดังที่ Harvard Business Review บันทึกไว้ในปี 2016 การวิจัยแสดงให้เห็นว่าผู้บริโภคเต็มใจที่จะจ่ายในราคาที่สูงขึ้นสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ผลิตอย่างยั่งยืนและมีแนวโน้มที่จะมีความภักดีต่อแบรนด์มากขึ้น การวิจัยของ Deloitte พบว่านักลงทุน คู่ค้าในห่วงโซ่อุปทาน และพนักงานต่างชื่นชอบองค์กรที่คำนึงถึงสิ่งแวดล้อม โดยผู้บริหารมากกว่าครึ่งหนึ่งของ 750 รายรายงานในปี 2564 ว่า “โครงการริเริ่มด้านความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อมของพวกเขาช่วยเพิ่มผลประกอบการทางการเงินขององค์กรได้อย่างที่วัดผลได้”

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตและการพิมพ์ 3D: การเติมเนื้อสร้างความแตกต่างได้อย่างไร?

การพิมพ์ 3D ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตโดยการลดของเสีย, การใช้พลังงาน และความต้องการพื้นที่เมื่อเทียบกับกระบวนการในโรงงานแบบดั้งเดิม

คำตอบสั้น ๆ คือใช่ วิธีสำคัญที่ผู้ผลิตสามารถสร้างผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลงคือการผลิตส่วนประกอบเพิ่มเติมตามที่พวกเขาทำได้ ห่วงโซ่อุปทานแบบเดิมต้องปล่อยคาร์บอนฟุตพริ้นท์จำนวนมากผ่านสะพานขนส่งที่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล

การพิมพ์ 3D ช่วยลดรอยเท้าคาร์บอนด้วยวิธีต่าง ๆ ไม่กี่วิธี:

• สิ้นเปลืองพลังงานและวัสดุน้อยลง กระบวนการผลิตแบบเพิ่มเนื้อนั้นมีปริมาณคาร์บอนฟุตพรินต์ที่ต่ำกว่ามากเมื่อเทียบกับกระบวนการแบบลบ การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุทำให้มีของเสียน้อยลงมาก — รูปทรงของชิ้นส่วนที่ผลิตไม่ได้เกิดจากการลดวัสดุ โครงสร้างการเติมแบบกลวงจะลดวัสดุจำนวนมากลงในขณะที่ยังคงประสิทธิภาพไว้ และผู้ผลิตสามารถผลิตเฉพาะสิ่งที่จำเป็นเท่านั้น

• ไม่มีซัพพลายเชนที่มีปริมาณคาร์บอนสูง เมื่อพิจารณาจากการผลิตเพียงอย่างเดียว รอยเท้าคาร์บอนของการผลิตแบบหักลบนั้นสูงกว่าการผลิตแบบเพิ่มเนื้อซ้ำอย่างเห็นได้ชัด อย่างไรก็ตาม คาร์บอนฟุตพริ้นต์ที่เป็นลบจำนวนมากของการผลิตแบบดั้งเดิมนั้นประกอบขึ้นด้วยกิจกรรมของซัพพลายเชน กระบวนการเหล่านี้จำเป็นต้องใช้ในการส่งมอบผลิตภัณฑ์ไปยังจุดที่ต้องการ หลังจากการผลิตสินค้าแล้ว การขนส่งที่จำเป็นและโลจิสติกส์ที่ปลายน้ำจะสร้างคาร์บอนฟุตพริ้นท์ที่สูงกว่าการประดิษฐ์เองมาก การพิมพ์แบบ 3D ช่วยลดความจำเป็นสำหรับขั้นตอนต่าง ๆ ที่ต้องใช้คาร์บอนสูงเหล่านี้ ด้วยการจัดเตรียมการผลิตตามจุดที่ต้องการที่หลากหลาย ขณะเดียวกันก็สร้างประสิทธิภาพการดำเนินงานด้วย

ที่น่าสนใจคือการผลิตคิดเป็นเพียงเศษเสี้ยวของคาร์บอนฟุตพรินต์ทั้งหมดในห่วงโซ่อุปทานการผลิต

การเปรียบเทียบรอยเท้าคาร์บอนทั้งหมด: ห่วงโซ่อุปทานการผลิตแบบเดิมกับการพิมพ์ 3D แบบประหยัดพลังงาน ซึ่งข้ามการขนส่งและลอจิสติกส์และส่งมอบไปยังจุดที่ต้องการ

ตัวอย่างของการผลิตที่ยั่งยืนในทางปฏิบัติ

Greentown Labs และ Transaera

Greentown Labs ในซอเมอร์วิลล์ รัฐแมสซาชูเซตส์ เป็นศูนย์บ่มเพาะเทคโนโลยีภูมิอากาศที่ใหญ่ที่สุดในอเมริกาเหนือ ซึ่งเป็นชุมชนของนักประดิษฐ์ที่ทำงานเพื่อเปลี่ยนแปลงวิถีแห่งอำนาจของโลก เรื่องราวความสำเร็จของ Greentown Labs ได้แก่ Sweetgreen, Form Energy, Via Seaparations และ Zwitterco การเริ่มต้นครั้งต่อไปที่จะเปลี่ยนวิธีที่เราเป็น Transaera Transaera สตาร์ทอัพที่แยกตัวออกมาจาก MIT มุ่งเน้นไปที่การสร้างระบบปรับอากาศที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ประหยัดพลังงาน และราคาไม่แพง

โดยเฉพาะเครื่องปรับอากาศมีส่วนสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ในครัวเรือนส่วนใหญ่ AC เป็นแหล่งการใช้ไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุด ดังนั้นจึงปล่อยก๊าซคาร์บอนมากที่สุด Ross Bonner, CTO ของ Transaera กล่าวว่า การใช้ AC คิดเป็น 4% ของการปล่อยคาร์บอนทั่วโลก ซึ่งเป็นสองเท่าของอุตสาหกรรมการบินซึ่งอยู่ที่ 2% เมื่อพิจารณาถึงขนาดของการใช้ AC ทั่วโลก การปรับปรุงประสิทธิภาพของ AC ในระดับปานกลางและการลดของเสียก็สามารถทำให้การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกดีขึ้นได้ จนกระทั่งเมื่อเร็ว ๆ นี้ วิธีการทำงานของเครื่องปรับอากาศไม่ได้เปลี่ยนไปมากนัก นับตั้งแต่มันถูกคิดค้นขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1900 แต่การใช้วัสดุใหม่ที่สามารถดูดความชื้นได้ ซึ่งเป็นโครงสร้างโลหะอินทรีย์ (MOF) ชนิดหนึ่ง ช่วยให้ระบบปรับอากาศของ Transaera สามารถระบายความร้อนของอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

Bonner อ้างถึงการเข้าถึงเครื่องพิมพ์ 3D ของ Markforged ว่าเป็นหนึ่งในข้อดีของการทำงานจาก Greentown Labs: “เมื่อคุณพยายามที่จะเปลี่ยนเกมสำหรับเทคโนโลยีใด ๆ ก็ตาม มีอุปสรรคทางเทคนิคมากมายที่ต้องเอาชนะ วิธีที่จะเอาชนะสิ่งเหล่านั้นคือการทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง ทดสอบสิ่งต่าง ๆ อย่างต่อเนื่อง เรียนรู้สิ่งต่าง ๆ ลองทำสิ่งต่อไปและปรับปรุง”

เมื่อเทียบกับการผลิตแบบดั้งเดิม สารเติมแต่งจะใช้วัสดุน้อยกว่ามากในระหว่างการผลิต เนื่องจากไม่สามารถทำให้รูปร่างของชิ้นส่วนลดลงได้ แม้จะเปรียบเทียบกับเครื่องพิมพ์ 3D อื่น ๆ Bonner กล่าวว่า Markforged ช่วยให้ Transaera ผลิตต้นแบบได้อย่างยั่งยืนมากขึ้นโดยมีของเสียน้อยลง:

“เครื่องพิมพ์ Markforged ยังไม่สิ้นเปลืองวัสดุและพลังงาน เพราะเครื่องพิมพ์จะผลิตชิ้นส่วนที่คุณออกแบบเสมอ ในขณะที่เครื่องพิมพ์ 3D อื่น ๆ จะมีความกังวลมากมายเข้ามาเกี่ยวข้อง” – Ross Bonner, CTO ที่ Transaera