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Impacto ambiental de la impresión 3D

Quienes sostienen que la impresión 3D constituye una tercera Revolución Industrial afirman que para serlo realmente debe lograr ser un método de manufactura que proteja al medio ambiente en la mayor medida posible.
 
Habiendo pasado cierto tiempo y numerosos avances desde sus inicios, hoy se puede medir la “huella ecológica” de esta tecnología en función de distintos puntos: la escala de producción, los materiales, y el ciclo de vida de los productos fabricados.
 
Además de los puntos anteriores, hay un tercero que no requiere comparación. Se trata del transporte, que es un factor importante en cuanto a impacto ambiental. La descentralización que permite la producción por medio de la impresión 3D conlleva un ahorro significativo en este campo con respecto a la fabricación centralizada.
 
1. La escala de producción
 
Un estudio de Cuboyo realizado en 2013 compara la producción convencional basada en la inyección en moldes con la impresión 3D. Su veredicto es que, en términos ambientales, la impresión 3D es más óptima que la inyección para la producción de pequeña escala (menos de 1000 piezas).

 

En el estudio se usaron polipropileno y ácido poliláctico como materiales para ambos tipos de producción. El tiempo estándar de producción se estableció en 50 minutos para ambos métodos para calcular el costo energético. Y se comparó la producción en masa (producción de una variante un millón de veces) con la producción personalizada (producción de un millón de variantes una sola vez).
 
Los resultados mostraron que la manufactura clásica no es buena ambientalmente hablando para bajos volúmenes de producción, mientras que la impresión 3D no puede competir con la inyección en moldes para la producción de grandes volúmenes.
 
Conclusión: en cuanto a la escala de producción, el impacto ambiental de la impresión 3D es menor en volúmenes de producción inferiores a 300 réplicas.
 
2. Los materiales
 
La mayoría de las impresoras 3D, tanto las industriales como las domésticas, utilizan dos tipos de plástico: ABS, derivado del petróleo, y PLA, de procedencia vegetal (almidón de maíz). También hay muchos otros materiales en uso y en experimentación, pero aún no están tan extendidos. Algunos son pastas de papel o madera, otros son a base desechos industriales y materiales de construcción, y otros provienen de algas marinas, por ejemplo.
 
Desde el punto de vista ambiental, la impresión 3D es favorable en cuanto a los materiales en dos aspectos. Por un lado, por la composición de los materiales en sí mismos. Y, por el otro, por la cantidad de material usado para la producción.
 
Tanto el gasto de material como el residuo generado son menores en la manufactura por impresión 3D en comparación con la tradicional.
 
Otra ventaja es la ligereza de las piezas construidas. Con la impresión 3D se pueden fabricar objetos un 50% más livianos que con la inyección en moldes. Eso es muy importante para la industria automovilística y la espacial, ya que menor peso implica menor uso de combustible y, consecuentemente, menos emisiones contaminantes.
 
Sin embargo, hay un aspecto en el que la manufactura aditiva no es tan sustentable y eso influye en la comparación: el requerimiento energético. Las impresoras 3D que usan calor o una fuente de energía (láser, UV) para derretir el plástico consumen 100 veces más energía eléctrica que la fabricación tradicional para producir un objeto del mismo peso. Este punto desfavorable está intentando revertirse buscando alternativas que no requieran un gasto energético tan elevado. Por ejemplo, utilizar células fotovoltaicas como fuente de energía, utilizar sustancias químicas para favorecer la adhesión, calentar solamente la parte de la plataforma de impresión necesaria, aislar mejor la plataforma, o usar una cámara que aísle térmicamente a la impresora. Y, por último, valerse de fuentes de energía renovables. Si bien por el momento estas fuentes no pueden proveer la cantidad de energía necesaria para las escalas de producción actuales, sí pueden ser viables para pequeños volúmenes de producción.
 
Otra contra de la impresión 3D es que muchas impresoras se basan en la extrusión y deposición de material termoplástico calentado que producen emisiones significativas de partículas ultrafinas (UFP) cuyo diámetro es inferior a 100 nm. Estas partículas son nocivas para la salud porque se depositan en las vías respiratorias. Además, el ABS genera gases como monóxido de carbono y cianuro de hidrógeno, entre otros compuestos volátiles.

 

3.  El ciclo de vida del producto
 
Con respecto al ciclo de vida del producto, cuanto mayor sea este menor será el impacto ambiental derivado de la fabricación. En este sentido, los productos fabricados por medio de la impresión 3D pueden resultar ventajosos.
 
Cuando a un producto compuesto por varias piezas fabricadas con inyección en moldes se le estropea una de ellas, por lo general debemos comprar un producto nuevo. La impresión 3D, en cambio, permite fabricar piezas aisladas, lo cual amplía el ciclo de vida de ese producto.
 
Por otro lado, la impresión 3D también permite el añadido de piezas nuevas o el reemplazo por otras mejores, lo cual optimiza y alarga la vida al producto original.
 
 
Fuente: artículo de Arantzazu Blanco publicado en IMPRESIONTRESDE

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