Como a impressão 3D oferece soluções sustentáveis ​​e ecológicas

À medida que entramos em uma era de fabricação mais ecologicamente consciente, há muitas preocupações de que as novas tecnologias estejam possivelmente nos levando para trás. As preocupações frequentemente impostas à impressão 3D colocam seu uso abundante de plásticos e uso de energia sob fogo, e às vezes esses argumentos são válidos. No entanto, os participantes do setor estão fazendo o possível para encontrar soluções válidas que possam amenizar essas queixas. Muitos designers estão procurando novas tecnologias, materiais e alterações na cadeia de suprimentos para tornar a impressão 3D mais sustentável e ecológica. Aqui estão apenas algumas das grandes maneiras de como:

Reciclagem de filamento

A reciclagem de filamentos não é apenas melhor para o meio ambiente, é também uma boa prática para ter em mãos em sua própria oficina ou empresa. Sejam impressões com falha, trabalhos mal feitos ou apenas desordem em seu espaço de trabalho, reciclar impressões ou itens antigos pode ser bom. Algumas empresas já estão preenchendo essa lacuna específica no mercado com alguns itens bacanas, como kits de reciclagem de filamentos, enquanto outras estão aumentando a aposta e limpando plásticos industriais em uma escala muito maior.

No lado mais ambicioso, empresas como a Clean Currents estão optando por impressoras 3D especiais que podem ser totalmente compatíveis com o plástico oceânico, permitindo que os usuários ajudem a limpar o ambiente enquanto imprimem seus itens. Outras empresas, como a Trimatis LLC, estão pegando resíduos plásticos e transformando-os em filamentos também. Essa tem sido uma possibilidade tão promissora que até os militares dos EUA estão procurando imprimir em 3D com plástico reciclado de peças obsoletas para economizar nos custos de transporte e ser mais eficiente.

Da mesma forma, empresas como a 3devo fornecem trituradores de filamentos e tecnologia de fabricação de carretéis para que os usuários possam reutilizar seus plásticos antigos em vez de jogá-los fora. Outros usuários que estão fazendo pellets de plásticos antigos têm um trabalho ainda mais fácil em suas mãos.

No entanto, há mais do que apenas filamentos e pellets recicláveis ​​na frente do material.

Materiais e Construção Sustentáveis

Embora o PLA (um dos materiais mais usados ​​na impressão 3D) seja biodegradável, nem todos os outros termoplásticos de manufatura aditiva são. No entanto, por que devemos ter filamentos feitos de plásticos não biodegradáveis? Existem várias outras opções que os pesquisadores vêm apresentando que evitam totalmente essas opções prejudiciais ao meio ambiente, oferecendo algumas novas características de material.

Novas tecnologias estão permitindo que uma variedade de materiais seja usada para impressão 3D para fins exclusivos. Um desses materiais vem na forma de filamento de celulose impresso em 3D antibacteriano do MIT. Ele poderia se tornar uma potência para aplicações médicas, facilitando a criação de materiais aprovados pela FDA que podem ser descartados sem causar muita preocupação com o descarte sustentável de resíduos. Também é bastante resistente em termos de propriedades mecânicas e de baixo custo de produção.

Outra tecnologia potencial que pode ser destacada é a dos filamentos de cânhamo bioplástico que as empresas estão desenvolvendo. A 3D4MAKERS é uma empresa que produz tal filamento, oferecendo uma adesão muito boa entre as camadas.

Além dos filamentos, existem vários materiais promissores no mundo das construções impressas em 3D que podem ser opções muito atraentes para possíveis projetos de arquitetura. Vários projetos têm procurado formas sustentáveis ​​de produzir concreto, produto cuja produção gera grande parte das emissões de gases de efeito estufa (o setor de cimento é o terceiro maior consumidor industrial de energia e o segundo maior emissor industrial de CO2 do mundo). É por isso que empresas como a FICEP S3 criaram sistemas que reaproveitam os resíduos da impressão 3D e peças de pós-processamento em processos como MJF e SLS, criando um novo concreto híbrido. O Projeto BCN procura, portanto, aproveitar os resíduos para transformá-los em uma forma mais sustentável de concreto misto que pode oferecer menos dores de cabeça associadas aos materiais de fabricação tradicionais.

Da mesma forma, compostos orgânicos também estão sendo usados ​​para impressoras 3D. Esses compostos também não são apenas uma curiosidade ecológica, pois alguns deles oferecem soluções que podem permitir a impressão rápida de estruturas. A Universidade de Ciências da Vida da Estônia e a Universidade de Tartu têm feito experiências com a turfa, um material natural feito de vegetação em decomposição que se forma em pântanos e outros ambientes de zonas úmidas. Como um dos sumidouros de carbono mais eficientes do planeta, ele pode armazenar compostos de carbono, o que o torna particularmente útil nesse empreendimento. Ele tem sido usado como uma importante fonte de combustível em certas partes do mundo por mais de um século e os cientistas encontraram uma maneira de transformá-lo em uma fonte orgânica de habitação que realmente ajuda os esforços ambientais em vez de impedi-los. Tal processo também faz uso de resíduos, auxiliando na reciclagem.

Outros pesquisadores vêm trabalhando com impressão 3D do solo, como o projeto de transformação do regolito lunar. Esses experimentos estão nos aproximando do uso de materiais alternativos mais abundantes, enquanto reciclamos elementos antigos para criar novas construções.

Sistemas de impressão 3D de energia solar

As impressoras 3D consumirão muita energia à medida que se tornarem mais comuns em indústrias mais amplas. No entanto, isso não significa que a energia tenha que vir de meios tradicionais. A energia solar ainda está muito em desenvolvimento, mas representa o santo graal da energia alternativa, e muitas empresas estão aproveitando isso desenvolvendo painéis solares com impressoras 3D e aproveitando diretamente a energia solar para dispositivos de fabricação aditiva.

Os painéis solares impressos em 3D oferecem algumas vantagens distintas. Estes podem ser mais leves, mais baratos e, em certos casos, imprimi-los gera muito menos desperdício. Métodos como o MJF têm sido usados ​​para sistemas solares de impressão 3D há algum tempo. A Nano Dimension tem sido particularmente notável nesse sentido, unindo-se a start-ups em Israel para produzir tais soluções de energia sustentável. Algumas empresas estão até desenvolvendo flexíveis, uma perspectiva que não seria possível com a fabricação tradicional.

A impressão 3D também está ajudando a aumentar a eficiência dos painéis solares. O T3DP, por exemplo, é um projeto de pesquisa em impressão 3D que começou em 2013 sob a liderança de Daniel Clark. Seu objetivo é usar uma impressão 3D volumétrica patenteada para dobrar a eficiência de conversão dos painéis solares atuais. Essencialmente, o T3DP está tentando criar um solar impresso em 3D que seja acessível e viável. Seu trabalho emprega pesquisas anteriores que estudam os materiais compostos químicos de perovskita para células solares, que podem fornecer materiais muito mais fortes e estáveis ​​para a construção de células solares.

Por outro lado, algumas empresas vêm desenvolvendo impressoras 3D que funcionam com energia solar. Tais conceitos estão disponíveis como tecnologias de código aberto há muito tempo. Mesmo além de seus benefícios ambientais, essas impressoras são uma perspectiva útil, pois permitem a impressão em áreas remotas. Este foi o ímpeto por trás do trabalho da re:3D com o Gigabot, que é um dispositivo de impressão 3D fora da rede que poderia trazer a manufatura aditiva para áreas sem eletricidade, aproveitando o poder do sol.