5 façons innovantes d'utiliser l'impression 3D pour la durabilité

La fabrication additive, également connue sous le nom d'impression 3D, est une technique de production utilisant généralement des plastiques combinés à des poudres métalliques. Des meubles aux parties du corps humain, tous les projets d'impression 3D commencent par une conception graphique et se transforment en un produit solide. Malgré les inconvénients environnementaux de l'impression 3D tels que sa consommation d'énergie excessive et les sous-produits toxiques qu'elle produit, les entreprises trouvent un équilibre avec de nouvelles technologies et des matériaux respectueux de l'environnement.

Objectifs de durabilité pour l'impression 3D

La fabrication additive (FA) devenant de plus en plus populaire, les entreprises réexaminent leurs méthodes de production pour découvrir comment utiliser des matériaux plus durables tout en maintenant des économies de coûts et une efficacité. En réponse aux réglementations environnementales, les entreprises ont désormais des objectifs de développement durable pour guider leurs efforts :

• Maintenir une économie circulaire, permettant aux matériaux et produits d'être réutilisés autant de fois que possible.
• Mettre fin au cycle des déchets plastiques et des ordures qui se retrouvent dans les décharges, les océans et les incinérateurs.
• Réduire les émissions de dioxyde de carbone en minimisant le transport de matériaux.

Cet engagement envers des pratiques respectueuses de l'environnement a conduit à des solutions efficaces et réalisables. Voici comment les entreprises de FA contribuent aux efforts de développement durable.

1. Réduire les déchets plastiques

Malheureusement, la majorité des produits en plastique se retrouvent dans nos océans à travers le monde. L'un des moyens de lutter contre cette pollution est de réduire les déchets plastiques. Grâce à la méthode d'application couche par couche pour l'impression 3D, seule une quantité minimale de matériau est utilisée et aucun rognage n'est nécessaire. Contrairement aux méthodes d'usinage soustractives, l'impression 3D laisse des espaces creux au milieu ou des conceptions où les matériaux n'ont pas besoin d'être enlevés ou gaspillés. Par conséquent, moins de plastique est dépensé et moins de déchets sont jetés.

2. Utilisation de matériaux biodégradables

Les matières premières biosourcées sont désormais utilisées dans les procédés d'impression 3D. Une substance courante est un polymère végétal biodégradable appelé PLA, qui est souvent fabriqué à partir de maïs mais peut également inclure du bois, du soja, des algues ou des algues. Les progrès récents des polymères à base d'eau du Mediated Matter Group du MIT incorporent d'autres ingrédients naturels tels que la cellulose et le carbonate de calcium.

Spectalite, basée en Inde, est une autre société qui crée des produits avec des matériaux biodégradables. Combinant déchets agricoles et ressources renouvelables pour la fabrication, les matériaux biocomposés de Spectalite servent une variété d'industries, de l'emballage à l'automobile, la manutention, les articles ménagers et les meubles.

3. Recyclage du plastique

Une autre option favorisant la durabilité dans la FA consiste à recycler les articles en plastique qui ont été jetés ou à réutiliser les déchets plastiques des usines. Une façon d'y parvenir est de fabriquer de nouveaux filaments polymères, qui sont encore plus résistants que les fibres polymères d'origine. Actuellement, il existe des machines qui réutilisent les thermoplastiques nettoyés et broyés. Ensuite, les petits morceaux passent dans une extrudeuse, créant de nouveaux filaments recyclés.

Par exemple, si vous voyagez à Thessalonique, en Grèce, vous pouvez trouver des meubles d'extérieur imprimés en 3D disposés dans toute la communauté. En partenariat avec le Zero Waste Lab de la ville, le groupe de recherche et de conception The New Raw a lancé un projet de recyclage des plastiques. Ils ont encouragé les citoyens à déposer leurs objets en plastique pour le recyclage, puis le laboratoire a produit les meubles imprimés en 3D à partir des plastiques collectés. En plus des meubles de Thessalonique, The New Raw a également utilisé du plastique recyclé pour fabriquer des coquillages et de la vaisselle.

4. Réduction des émissions

Souvent, les produits doivent être expédiés vers d'autres installations pour l'emballage ou d'autres applications finales. Si les fabricants peuvent terminer un processus de production dans une seule installation, cela réduit le besoin de transport de matériaux - moins de trajets en camion ou en avion, moins d'émissions de gaz d'échappement et l'empreinte carbone. De plus, l'accès à distance facilite la transmission de conceptions 3D par e-mail, éliminant ainsi le besoin de se déplacer sur la route.

Les chercheurs en construction ont estimé que le ciment était nocif pour l'environnement, citant ses émissions nocives de dioxyde de carbone. Comme alternative au ciment, une société portugaise appelée eCO2Blocks produit des blocs de chaussée à carbone négatif. Au lieu d'utiliser des ressources naturelles, eCO2Blocks utilise une combinaison d'eau non potable, de technologie d'absorption du dioxyde de carbone et de déchets industriels.

5. Préserver l'écosystème

En raison du réchauffement climatique, les récifs coralliens naturels se détériorent dans le monde entier. Grâce à l'impression 3D, des chercheurs français et australiens sont capables de créer des récifs en plastique. Les récifs artificiels sont installés à côté du récif naturel, favorisant la repousse des coraux et le rétablissement des habitants naturels du récif.

Le recyclage pour la FA a également contribué à éliminer les déchets plastiques liés à l'océan. Par exemple, le New Raw récupère les filets de pêche abandonnés qui piègent et tuent les espèces aquatiques. Les filets sont ensuite recyclés pour créer de nouveaux produits en plastique imprimés en 3D.

Conclusion

Les experts prédisent que l'impression 3D, également connue sous le nom de technologie de fabrication additive, évoluera et finira par rejoindre ou remplacer les outils traditionnels de traitement des matériaux. En attendant, les chercheurs trouvent d'autres solutions pour faire de l'impression 3D un procédé économique et durable. Parce que les méthodes de production de matériaux évoluent avec les trois R à l'esprit :réduire, réutiliser, recycler, les entreprises peuvent se conformer aux réglementations environnementales et fournir des produits de qualité et respectueux de l'environnement.