Durante la última década, la impresión 3D ha capturado la imaginación del público en general, ingenieros y visionarios medioambientales. Ha sido aclamado como una revolución en la fabricación y una oportunidad para una mejora ambiental espectacular.

La impresión 3D tiene dos atributos clave que llevan a los entusiastas a llamarla tecnología "verde". Primero, muchos sistemas de impresión 3-D generan muy pocos residuos, a diferencia de las técnicas de fabricación convencionales, como el moldeo por inyección, fundición, estampación y corte. Segundo, Impresoras 3-D en hogares, las tiendas y los centros comunitarios pueden utilizar diseños digitales para fabricar productos en el sitio, reducir la necesidad de transportar productos a los usuarios finales.

Sin embargo, Existe un análisis cuantitativo limitado del desempeño ambiental de la impresión 3D. Gran parte se centra solo en la energía utilizada durante la producción, en lugar de incluir los impactos de la producción de materias primas, uso del producto en sí, o gestión de residuos. Para llenar este vacío Organizamos un número especial de la Revista de Ecología Industrial de la Universidad de Yale. Descubrimos que el entusiasmo por las posibilidades de mejoras ambientales dramáticas debe moderarse con una comprensión de la tecnología, cómo se implementaría, y su estado actual de desarrollo.

Principalmente para la industria

La mayoría de los consumidores que han visto impresoras 3D las conocen como pequeñas, Máquinas cuadradas similares a las impresoras de chorro de tinta. Esos sistemas pueden fabricar productos simples como topes de puertas, abrebotellas y asas para bolsas de la compra, típicamente de un solo material.

De hecho, la impresión 3D es una familia de tecnologías utilizadas principalmente en la industria, donde se llama fabricación aditiva. Estos sistemas producen objetos, basado en información digital, añadiendo sucesivas capas de materiales. Estos artículos luego se procesan y ensamblan en productos como componentes de motores a reacción, audífonos, implantes médicos y numerosos tipos diferentes de piezas complejas para equipos industriales. Por tanto, la fabricación aditiva es un complemento de los procesos de fabricación convencionales, no un sustituto de ellos.

La industria ha utilizado la fabricación aditiva durante varias décadas para crear prototipos que se utilizarán en el diseño de productos y la planificación de la producción. Ahora las tecnologías son cada vez más sofisticadas, y se utilizan para fabricar piezas y productos de uso final.

La fabricación aditiva es especialmente útil para fabricar piezas personalizadas y pequeños lotes de objetos complejos a un coste menor que la fabricación convencional. lo que a menudo requiere una preparación costosa y que requiere mucho tiempo de los equipos de producción.

¿Basura a pedido?

Nuestra revisión de la investigación emergente indica que la fabricación aditiva no es automáticamente buena para el medio ambiente. Las piezas producidas de esta manera a menudo requieren un procesamiento adicional para darles las dimensiones o el aspecto correctos. Esto puede consumir recursos o generar más impactos ambientales.

Gran parte de la investigación que revisamos sugiere que las consideraciones aparentemente mundanas, por ejemplo, cómo se configura el equipo de fabricación aditiva, la configuración operativa, y opciones sobre el procesamiento de detalles, por ejemplo, el grosor de las capas que se agregan tienen un gran impacto en el desempeño ambiental general. Los científicos también están comenzando a investigar la exposición a las emisiones de pequeñas partículas de plástico y los peligros para la seguridad durante el uso de maquinaria de fabricación aditiva.

En tono rimbombante, La fabricación aditiva no es un proceso inherentemente sin desperdicio. Por ejemplo, Algunas tecnologías requieren el uso de estructuras de soporte temporales durante la producción para evitar que los objetos se deformen o colapsen mientras se están formando. Estos soportes no siempre pueden volver a procesarse en materias primas. También es importante considerar si los plásticos, Los metales o materiales mixtos utilizados en piezas fabricadas con fabricación aditiva pueden reciclarse.

Otra preocupación es que la producción bajo demanda y la personalización sin fin podrían conducir a aumentos drásticos en los productos de consumo desechables. o "crapjects, ", como se refieren a ellos algunos comentaristas. Producir zapatos, la bisutería o artículos para el hogar en colores variados o diseños a pedido podrían llevar la "moda rápida" a un nivel completamente nuevo.

Obtener beneficios ambientales

Al mismo tiempo, descentralizado La producción personalizada es una interesante oportunidad medioambiental. Surge de una visión de producir objetos en fábricas locales, o incluso en casa, y hacer solo el producto específico que se desea, en lugar de hacer un lote completo en una ubicación distante, luego enviando y almacenando los artículos en grandes cantidades.

En la actualidad, sin embargo, La mayoría de los productos que se pueden fabricar de esta manera deben ser lo suficientemente simples como para producirlos en impresoras 3D de nivel de entrada. generalmente de un solo material. Más importante, El procesamiento de materias primas para la fabricación aditiva puede consumir más energía que la fabricación con tecnología de fabricación convencional y el envío del producto final a los usuarios finales.

La fabricación de piezas de repuesto mediante la fabricación aditiva tiene un potencial real para prolongar la vida útil de los productos, aunque también podría seguir envejeciendo, equipos de menor eficiencia energética en uso durante más tiempo. Para que esta sea una opción común, algunas piezas deberán diseñarse específicamente para producirse mediante fabricación aditiva.

Aquí, aunque, Las cuestiones de propiedad intelectual podrían plantear importantes desafíos. Es posible que los usuarios de impresoras 3-D no tengan el derecho legal de producir piezas y productos a partir de diseños creados por los productores originales. Y esos productores pueden no encontrar en su interés económico permitir el uso del diseño. Los usuarios de impresoras 3-D pueden querer hacer repuestos para, decir, un carro viejo, pero es posible que el fabricante de automóviles no quiera compartir los diseños de esas piezas.

La fabricación aditiva tiene capacidades poderosas para producir objetos con formas y espacios internos muy complicados, por ejemplo, piezas especializadas para aviones que pueden reducir el peso, reduciendo así el consumo de combustible y las emisiones de gases de efecto invernadero. Muchos investigadores piensan que la capacidad de fabricar piezas tan complicadas y ganancias resultantes en eficiencia energética, puede ofrecer los mayores beneficios ambientales de la fabricación aditiva.

Oportunidades por delante

La fabricación aditiva es muy eficaz para producir una pequeña cantidad de piezas o productos especializados. Sus posibles ventajas medioambientales residen actualmente en la fabricación de repuestos bajo demanda, y especialmente en la creación de piezas especializadas que reducen el consumo de energía de los productos durante su uso. Es posible que se obtengan otros beneficios a medida que las tecnologías continúen avanzando.

A pesar de las afirmaciones sobre los beneficios ambientales de esta tecnología, Es importante darse cuenta de que estos sistemas no se han diseñado teniendo en cuenta la eficiencia medioambiental. Si bien algunas aplicaciones de impresión 3-D pueden no ser deseables para el medio ambiente, hay muchas oportunidades de mejora que aún no se han aprovechado. El primer paso es más investigación sobre los impactos ambientales de la producción de materiales utilizados en la impresión 3-D, cómo se utilizan los productos 3-D, and the wastes they generate.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.