La stampa 3D è più sostenibile?

Non c’è dubbio che quello dell’ambiente è uno dei temi più caldi del nostro secolo, purtroppo la problematica si è acuita a tal punto da non essere più trascurabile, ed è necessario quindi prendere decisioni cruciali per permettere di invertire i processi che stanno portando alla distruzione del nostro pianeta.

La domanda a cui cercheremo di dare risposta in questo articolo è la seguente: come si posizionano le tecnologie di stampa 3D rispetto alle problematiche ambientali?

Chiunque abbia usato una stampante 3D almeno una volta o che ha una remota idea di come queste ultime funzionino, è consapevole del fatto che il materiale utilizzato per farle funzionare nella maggior parte dei casi è la plastica.

La plastica è da decenni finita nel mirino di chiunque sia preoccupato per la situazione ambientale, a causa della sua lenta degradazione e all’utilizzo smodato che se ne fa in qualsiasi settore produttivo, viene quindi spontaneo chiedersi se il settore della stampa 3D potrebbe essere impattato dalle lecite preoccupazioni in merito all’utilizzo della plastica.

Oltre alle materie plastiche utilizzate, la stampa 3D può concretamente contribuire all’inquinamento ambientale in altri 2 modi: con il consumo energetico e le emissioni.

Come appurato da diversi studi scientifici, come quelli utilizzati come riferimento da OCED nella stesura del suo trattato “The Next Production Revolution”, l’impronta ecologica di un prodotto realizzato mediante stampa 3D è oggettivamente più importante rispetto alla più comune tecnologia della stampa ad iniezione. Durante gli esperimenti effettuati  sono stati ovviamente analizzati diverse variabili come: l’energia necessaria per il trasporto, quella utilizzata per l’approvvigionamento del materiale e quella utilizzata invece durante il processo produttivo. Mentre l’utilizzo della stampa 3D comportava un consumo energetico inferiore per il trasporto, l’utilizzo della stampa ad iniezione permetteva di utilizzare meno energia durante la produzione.

Ciò cosa significa quindi? Che le tecniche produttive tradizionali sono in assoluto più sostenibili della stampa 3D? Non proprio. Ciò che potrebbe trarre in inganno un lettore superficiale è il fatto che i prodotti utilizzati per sostenere gli esperimenti sono esattamente gli stessi e che quindi, la stampa 3D è stata usata come mero sostitutivo di un’altra tecnica produttiva. Gli autori dell’esperimento sostengono quindi che ciò che rende la stampa 3D maggiormente sostenibile in molti casi è la sua incredibile versatilità, che da la possibilità a designer e progettisti di ottimizzare al meglio i prodotti per ottimizzare il consumo di materiale e di conseguenza diminuire l’impronta ecologica.

Il terzo problema da affrontare è quello delle emissioni, che non è purtroppo limitato alle emissioni di gas serra associate ai processi produttivi. E’ ormai risaputo che durante le attività di stampa 3D (nello specifico quando si fa utilizzo della tecnologia FDM) vengono emessi nell’aria: nanoparticelle potenzialmente dannose, gas, ed alcuni composti organici volatili, che sono la diretta conseguenza del degradamento termico delle materie plastiche, motivo per cui spesso si consiglia a chi fa uso delle stampanti in casa di posizionarle in ambienti fortemente arieggiati.

Dopo aver affrontato le principali cause di preoccupazione sull’impatto ambientale della stampa 3D è doveroso parlare dei modi in cui quest’ultima può invece agevolare la transizione ecologica, e degli ingegnosi metodi adottati da maker ed aziende per mitigare gli effetti negativi che abbiamo analizzato.

La scelta del materiale da utilizzare è di sicuro quella che maggiormente può impattare il livello di sostenibilità dei processi di stampa, scegliendo materiali che necessitano di temperature inferiori per essere utilizzati si riduce enormemente il consumo di energia necessario. La componente energetica non è però l’unica da tenere in conto, la stessa composizione chimica del materiale dovrebbe essere uno dei fattori decisionali principali nella scelta del materiale da utilizzare, per rendere più comprensibile il concetto basta prendere come esempio due dei materiali più comunemente utilizzati nella stampa 3D consumer: il PLA e l’ABS, il primo è realizzato utilizzando amidi vegetali spesso estratti dal mais, mentre il secondo è un sottoprodotto dell’industria petrolifera.

Il PLA di sicuro non è l’unica scelta quando si parla di materiali eco-sostenibili, numerose aziende (molte delle quali italiane) si stanno ingegnando per sviluppare o utilizzare maggiormente materiali realizzati a partire da scarti dell’industria alimentare. E’ il caso dell’azienda Krill Design, la quale ha sviluppato diversi materiali utilizzando bucce d’arancia, bucce di limone e scarti del caffè, che usano nella realizzazione dei loro complementi d’arredo.

Ogni qualvolta si parla di ambiente la parola d’ordine è una sola: RICICLARE, e questo concetto si applica perfettamente anche nel caso della stampa 3D. Chiunque si è approcciato a questa tecnologia ha dovuto purtroppo avere a che fare con miriadi di stampe fallite o con quantità di supporti smisurate, ed è qui che arrivano in nostro aiuto diversi dispositivi come quelli sviluppati da Filabot, che permettono di sminuzzare le stampe tristemente fallite e di trasformarle in un nuovo filamento pronto da utilizzare.

Anche delle semplici bottiglie in PET, possono aiutarci nel nostro obiettivo di rendere meno dannose per l’ambiente le nostre stampe, grazie al lavoro del designer industriale Reiten Cheng, il quale ha sviluppato e reso disponibile a tutti il progetto Polyformer di un macchinario open-source completamente realizzabile autonomamente utilizzando le proprie stampanti, che da la possibilità a chiunque di creare filamenti a partire da delle semplici bottiglie di plastica.

Abbiamo parlato dei modi in cui è possibile ridurre l’impatto ecologico della stampa 3D, ma ci sono anche numerosi modi in cui quest’ultima può essere utilizzata per agevolare e velocizzare la transizione verso modelli di sviluppo più sostenibili.

Fin dall’inizio della sua diffusione, la stampa 3D ha completamente modificato il modo in cui le aziende si approcciano alla supply chain ed ha aiutato ad internalizzare numerosi processi produttivi, eliminando la necessità di affidarsi a fornitori esterni. Come abbiamo visto nel paragrafo dedicato all’impronta ecologica ed al consumo energetico della stampa 3D rispetto alla stampa ad iniezione, la libertà garantita ai designer può beneficiare questi ultimi e l’ambiente in modo sostanziale, permettendo di ottimizzare i design, realizzare parti di ricambio in modo semplice, ed eliminando la necessità di infinite giacenze di magazzino.

Concluderei quest’ultima sezione dell’articolo menzionando l’ambizioso progetto Itaca, ideato prendendo spunto dalla volontà delle agenzie spaziali di usare enormi stampanti 3D per realizzare alloggi lunari totalmente auto-sostenibli.

WASP, con il progetto Itaca, si è posta l’obiettivo di utilizzare le sue stampanti Crane per realizzare piccole abitazioni utilizzando materiali costruttivi prelevati in loco, in grado, grazie ad un sistema di di raccoglimento delle acque piovane, all’utilizzo di fonti di energia rinnovabili ed a piccoli terreni coltivati di garantire una totale autosufficienza alimentare, energetica ed idrica.

In conclusione, la tecnologie di stampa 3D pongono opportunità ma anche sfide in termini di sostenibilità ambientale, ed è compito di ogni utilizzatore ingegnarsi per diminuire o compensare totalmente l’impatto che queste ultime hanno sull’ambiente e trasformarle quando possibile in un valido strumento per agevolare la transizione ecologica.