¿Qué significa que una tecnología sea sostenible? Para que una tecnología sea considerada como tal, esta debe garantizar las necesidades del presente sin comprometer a las futuras generaciones y, a la vez, basarse en los siguientes tres pilares: la protección medioambiental, el desarrollo social y el crecimiento económico. La cuestión que se desprende de lo mencionado líneas arriba es si la impresión 3D realmente sería considerada sostenible, especialmente en términos medioambientales.

Beneficios de la impresión 3D para el medio ambiente

En los últimos años, se ha hablado mucho de las bondades de la impresión 3D y su impacto positivo con el cuidado del medio ambiente. Conozcamos algunos beneficios de esta tecnología:

  • Reducción del desperdicio de la producción: la impresión 3D ayuda a economizar el material invertido, ya que se solo usa el material necesario agregándolo capa por capa.

    A diferencia de otras forma de fabricación que producen grandes cantidades de desperdicio.

  • Capacidad de reutilizar residuos plásticos: trabajando de la mano del reciclaje, la impresión 3 permite convertir estos restos en filamentos de impresión para posteriormente crear nuevos productos impresos.

    En este punto, es importante recalcar las iniciativas de reciclaje que se han venido dando, como por ejemplo: Precious Plastic (comunidad que busca reciclar y reutilizar el plástico) y Emerging Objects (proyecto que busca reciclar neumáticos para luego convertirlos en polvo micronizado y finalmente crear hermosos asientos reciclados), entre otras.
  • Menor esfuerzo en transporte: Las empresas, al tener mayor accesibilidad a las tecnologías 3D, pueden convertirse en fabricantes y producir directamente sus productos sin la necesidad de recurrir a empresas fabricantes que generan desperdicios ya que estas no utilizan esta tecnología y, además, al tener su propia fábrica, esto genera que se reduzcan esfuerzos en transporte (combustible, uso de energía, llantas, etc.)  lo cual impacta positivamente al cuidado del medio ambiente.

¿Son suficientes estos argumentos para considerar la impresión 3D como una tecnología ambientalmente sostenible?

Adentrémonos en 3 puntos importantes obtenidos del estudio de Cuboyo realizado en el 2013 que sirven para medir la “huella ecológica” de esta tecnología considerando 3 puntos imporantes: la escala de producción, los materiales / gasto energético y el ciclo de vida de los productos fabricados.

La escala de producción

Para este estudio se comparó la producción realizada con impresión 3D versus la producción convencional de inyección en moldes. Los materiales que se utilizaron para este estudio fueron polipropileno y ácido poliláctico en ambos tipos de producción.

Se definió un tiempo de producción de 50 minutos con el fin de calcular el costo energético (electricidad). Finalmente, 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).

Se llegó a la conclusión que, para una fabricación de baja escala (menos de mil piezas), la impresión en 3D es más óptima, en términos de impacto ambiental, que la producción convencional. Sin embargo, la técnica de impresión 3D no puede competir con la inyección en moldes cuando se habla de una producción de grandes volúmenes.

Los materiales y gasto energético

Existen muchos materiales que son utilizados para la impresión 3D, sin embargo, hay dos que son los más usados: ABS (derivado del petróleo) y PLA (hecha de almidón de maíz).

La optimización de los recursos en la fabricación depende tanto de la elección de los materiales como de la cantidad de material que se utilizará. Con respecto a la impresión 3D, tanto el material como el residuo generado al final del proceso son menores en comparación con la producción tradicional.

Por otro lado, otro punto a favor es que los objetos fabricados con impresión 3D son ligeros, es decir son 50% más livianos que con la fabricación tradicional de inyección en moldes. En ciertas industrias, como la automovilística y aeroespacial, la ligereza de las piezas es muy importante, ya que mientras más peso, mayor es el uso de combustible (y su emisión de gases que afectan el medio ambiente).

En este punto relacionado a los materiales y gasto energético, existe un aspecto negativo a tomar en cuenta cuando analizamos si la impresión 3D es una tecnología sostenible, se trata del requerimiento energético que utilizan las impresoras a láser o UV al derretir el plástico, ya que estos aparatos consumen 100 veces más energía que la que se utiliza para la fabricación convencional para producir un objeto del mismo peso.

Ante esta realidad, se buscan alternativas para reducir este alto gasto energético. Un ejemplo de ello es, utilizar células fotovoltaicas (permite transformar la energía de la luz  en electricidad mediante el efecto fotovoltaico), otra opción es calentar solamente la parte de la plataforma de impresión necesaria o usar una cámara que aísle térmicamente a la impresora.



Para finalizar este punto, existe otro punto negativo relacionado a la impresión 3D, esto se presenta en la impresión con cierto tipo de impresoras de escritorio de fabricación comercial (utilizan termoplástico calentado). En su proceso de impresión, estas máquinas producen emisiones significativas de tamaño aerosol, denominadas partículas ultrafinas, estas se depositan en las vías respiratorias, lo cual es perjudicial para la salud.

Por otro lado,  las impresiones con plástico ABS, al calentarse, este genera gases como monóxido de carbono y cianuro de hidŕogeno, ambos son gases que producen el efecto invernadero (calentamiento global), sin embargo, cabe resaltar que los niveles serían equivalentes a los de cocinar en un horno de gas o eléctrico a baja potencia, y menores que los resultantes al cocinarla en estos dispositivos a alta potencia.

Comparación de emisiones de UFP en la impresión 3D con PLA y ABS.

El ciclo de vida de los productos fabricados

En este punto, se recalca que mientras más tiempo de vida tenga el producto fabricado, el impacto ambiental de su fabricación es menor. Esto se debe a que para poder fabricar un nuevo producto se requerirá de nuevo material y un nuevo costo energético, los cuales como ya vimos impactan directamente al medio ambiente.

En este sentido, los productos fabricados por medio de la impresión 3D pueden resultar ventajosos. Además, cabe resaltar que a un producto impreso en 3D se le puede reemplazar sus piezas en caso una de ellas falle, al hacer esto, la vida de este producto se alarga y, a la vez, evita generar residuos.

Innovaciones sostenibles

Para cerrar este artículo, vamos presentar algunos ejemplos de productos sostenibles:

Ekocycled 3D, impresora que recicla botellas de plástico

Fue creada por 3D Systems (empresa creada por Ckuck Hall, el padre de la impresión 3D) y el invento consiste en una impresora que usa cartuchos que tienen el 25% de material reciclado como el PET (material usado para hacer botellas).

Le FabShop, impresora que usa filamento hecho con algas

Le FabShop y Algopack presentaron un filamento hecho en base a algas llamado Seaweed filament. Estas algas provienen de Francia y, al no necesitar pesticidas ni fertilizantes para creer, las hacen eco amigables.

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