El impacto ambiental de la impresión 3D

Los investigadores franceses de la Universidad de Grenoble Alpes han evaluado el impacto medioambiental de la impresión 3D con un estudio de caso centrado en la producción de plantillas ortóticas.

El trabajo, fue presentado en el marco del 12º Congreso Internacional de Ingeniería Industrial. Los investigadores evaluaron la producción de plantillas ortóticas con un método convencional en comparación con el método utilizado por una empresa de nueva creación de impresión en 3D.

Para comprender el impacto ambiental de ambos procesos, los investigadores realizaron una evaluación del ciclo de vida (ACV). Una ECV es una técnica para analizar los impactos ambientales de un producto en todas las etapas de su vida, desde la extracción de la materia prima hasta su disposición final o reciclaje.

En la categoría Recursos, la plantilla impresa en 3D supera en un 35% los impactos de una plantilla clásica. Las cuatro categorías de impacto son Salud Humana, Calidad de los Ecosistemas, Cambio Climático y Recursos. Mientras que los dos procesos tienen fases de final de vida similares,” en la fase de Producción, los impactos de la fabricación de 3d-impresión superan a la otra”, según los investigadores.

¿Mayor impacto ambiental?

El equipo de investigación señala que el tiempo que tarda la plantilla en imprimirse es un factor considerable en relación con el impacto medioambiental, y que varía drásticamente en función de la impresora 3D que se utilice. El artículo señala por lo tanto que,” la forma de reducir el impacto ambiental de AM para este tipo de uso es reducir el tiempo de impresión invirtiendo en impresoras 3D de mejor rendimiento y eligiendo la mejor fuente de energía.”. El documento concluye que el proceso de impresión 3D en sí mismo es el elemento con mayor impacto ambiental.

Mientras tanto, Wiivv ha desarrollado el proceso de plantillas de impresión 3D con software propietario. La compañía recaudó más de $500,000 en su última campaña kickstarter para sandalias impresas en 3D. La investigación fue realizada por Kléber Da Silva Barros, estudiante de doctorado, Akhmal Ikhan Mansur, estudiante de maestría y Peggy Zwolinski, profesora.

Nos empeñamos en defender las bondades de la impresión 3d, sus ahorros en cuanto a gastos de transporte, etc, pero parece que la cosa no es tan sencilla, ¿verdad?.

Cómo la impresión 3D puede ayudar al Medioambiente

La impresión 3D ha demostrado ser muy prometedora, pero ¿podría también ayudarnos a resolver nuestros problemas medioambientales? aquí tienes algunos argumentos para pensar que sí:

1. La impresión 3D utiliza menos material

Una de las ventajas principales es que las impresoras 3D utilizan menos material que otros métodos de fabricación. Este proceso permite fundir/fusionar sólo la cantidad de filamento que se necesita para producir una pieza, lo que difiere de la fabricación tradicional de sustracción, donde a menudo hay que cortar el material sobrante en lugar de añadir sólo el material necesario, como se hace en la impresión en 3D.

Algunos argumentan que esta diferencia significa que la impresión en 3D utiliza una cantidad de energía comparable o menor que otros métodos, ya que no es necesario utilizar energía para producir ese material adicional y también eliminarlo cuando se producen procesos de substracción.

2. Menor impacto de los costes medioambientales derivados de la distribución y transporte.

Lo bueno de la impresión 3D es que se puede utilizar en cualquier lugar, incluso en una tienda o en casa. En teoría, esto podría reducir significativamente la necesidad de transportar artículos y, por lo tanto, reducir las emisiones asociadas a ese transporte. Los productos impresos en 3D también pueden ser hasta un 50 por ciento más ligeros que los producidos fabricados con métodos tradicionales.

Esto significa que estas piezas impresas en 3D requerirían menos energía para su transporte. Incluso los mismos aviones y vehículos que realizan el transporte pueden ser impresos en 3D teóricamente, lo que da como resultado vehículos más ligeros que no necesitan tanta energía para funcionar, pero el beneficio de la disminución de la distribución se ve limitado por el hecho de que la impresión en 3D no se utiliza ampliamente para la producción en serie, de modo que las emisiones disminuyen en menor escala. Sin embargo, esto podría cambiar a medida que mejore la tecnología de impresión en 3D y se difunda su uso.

3. Utiliza materiales reciclables

Los filamentos utilizados en la impresión 3D son termoplásticos y aunque este material no es el más verde, puede ser reciclado en la mayoría de los casos. Actualmente existen en el mercado varias máquinas que reciclan termoplásticos -como el material de impresiones fallidas- para su uso en impresoras 3D. Estos filamentos reciclados consiguen tan buenas propiedades como los fabricados con materiales vírgenes, siendo una excelente forma de aprovechar los deshechos de la fabricación.

4. Materiales respetuosos con el medio ambiente

También ha surgido recientemente otro camino hacia prácticas de impresión 3D más respetuosas con el medio ambiente. Esto implica el uso de fuentes vegetales biodegradables y renovables, a diferencia de los materiales tradicionales a base de petróleo, uno de los dos principales plásticos utilizados en la impresión 3D es el PLA, que proviene del maíz.

Además, el mundo de los materiales para impresión 3d está en continuo desarrollo, y pronto podrían llegar materiales aún más respetuosos con el medioambiente, como materiales basados en celulosa, algo que podría ser más resistente y económico que los materiales estándar a base de petróleo.

Además, estos materiales podrían ser muy interesantes para los sectores como el alimentario y sanitario.

 

5. ¿El inconveniente? Un mayor uso de energía.

La fabricación mediante impresión 3D ciertamente tiene potencial para mejorar nuestro entorno,  pero aún no hemos llegado a ese punto. ¿La razón principal? el consumo energético necesario para imprimir una pieza en 3D es superior al coste unitario de imprimirla mediante métodos tradicionales. Además, por buena que sea la impresión 3d sigue siendo un método residual en proporción al total, por lo que su impacto a día de hoy es ínfimo.

¿Se hará la impresión en 3D más ecológica?

Dado que los investigadores trabajan constantemente en la mejora de los materiales para la impresión 3D, es seguro que la impresión en 3D podría llegar a implantar métodos más ecológicos, además de las últimas innovaciones, que en un futuro próximo mejorarán la eficiencia de los materiales, el consumo de energía y la eficacia de las impresoras 3D. La impresión 3D definitivamente tiene un largo camino por delante, pero está aquí para quedarse.