W dobie kryzysu klimatycznego kwestie związane z ekologią nabierają wyjątkowego znaczenia. Dokładnej analizie poddawany jest wpływ na środowisko poszczególnych gałęzi przemysłu – również i druk 3D trafił pod lupę naukowców. Jak się on wpisuje w proekologiczne trendy?

Ekologiczność materiałów wykorzystywanych w druku 3D

Z uwagi na to, że drukowanie 3D opiera się w głównej mierze na sztucznych materiałach, pytanie o ekologiczność tej technologii jest w pełni uzasadnione. Jak się okazuje, jest ona w stanie sprostać wymogom związanym z ochroną środowiska. Dwa najczęściej stosowane filamenty do drukarek 3D to PLA i ABS. PLA – polilaktyd (kwas polimlekowy) – jest polimerem naturalnego pochodzenia. Wytwarza się go ze skrobi roślinnej, np. z trzciny cukrowej lub kukurydzy. Znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle – spotyka się go m.in. w cewnikach, implantach dentystycznych, różnego rodzaju opakowaniach etc. Sprawdza się też jako świetny materiał do druku 3D, a w określonych warunkach jest w pełni biodegradowalny. Oznacza to, że nie ma szkodliwego wpływu na system ekologiczny.

Nieco inaczej sprawa przedstawia się z ABS. Jest to terpolimer akrylonitrylo-butadieno-styrenowy – sztuczne tworzywo o dobrych właściwościach izolacyjnych, dużej udarności i twardości, a także wysokiej odporności na zarysowania i działanie wielu substancji. W przeciwieństwie do PLA nie jest biodegradowalny, ale za to z powodzeniem można poddać go recyklingowi. Jak wiadomo, na recykling materiałów kładzie się obecnie ogromny nacisk, ponieważ jest to jedna z najskuteczniejszych metod ochrony środowiska. Ma na celu zmniejszenie ilości odpadów dosłownie zalewających naszą planetę oraz redukcję zużycia naturalnych zasobów, które ludzie wyczerpują w zastraszająco szybkim tempie. Warto w tym miejscu przypomnieć, że filamenty wytwarzane z materiałów biologicznych nie są toksyczne, w związku z czym można wykorzystywać je do drukowania obiektów 3D przeznaczonych do kontaktu z produktami spożywczymi.

Zużycie energii przez drukarkę 3D

Poszczególnym branżom przemysłowym zależy z jednej strony na zwiększeniu energetycznej wydajności sprzętu, a z drugiej na wdrażaniu nowych metod produkcyjnych. Do takich rozwiązań zalicza się drukowanie 3D. Jednym z najistotniejszych pytań, jakie się pojawiają przy tej okazji, jest pytanie o to, ile prądu zużywają drukarki 3D? Wypada podkreślić, że nie są to urządzenia energochłonne. W przypadku zwykłej drukarki 3 przeciętny pobór mocy wynosi kilkadziesiąt WAT, przy czym bardzo dużo zależy tutaj od zasilacza. Na koszt druku 3D w ujęciu energii elektrycznej składa się jednak nie tylko drukarka, ale i podgrzewany stół roboczy. Jego zadaniem jest zabezpieczenie i ustabilizowanie procesu powstawania wydruku, co generuje wyższe zapotrzebowanie na prąd. Niemniej nie zmienia to faktu, że druk 3D należy do grona najbardziej oszczędnych metod produkcyjnych – zwłaszcza że przy projektowaniu nowoczesnych drukarek 3D niebagatelną wagę przykłada się do sposobu poboru energii.

Czytaj także: Porównanie tworzyw PET i PETG

Jak sprawić, by druk 3D był ekologiczny?

Coraz powszechniejsze wykorzystanie drukarek 3D skłania producentów tych urządzeń do wdrażania rozwiązań, dzięki którym technologia 3D stanie się bardziej ekologiczna. Służyć ma temu nade wszystko odpowiednia konstrukcja urządzeń zapewniająca dużą wydajność przy możliwie jak najniższym zapotrzebowaniu na prąd oraz stosowanie biomateriałów. Na rozwój technologii 3D w kontekście ochrony środowiska opłaca się postawić również dlatego, że pozwala ona zaoszczędzić spore ilości materiałów niezbędnych do wyprodukowania określonych przedmiotów. Nie ma więc tu mowy o marnotrawstwie. Druk 3D przyczynia się ponadto do rozwoju lokalnych przedsiębiorstw – mnóstwo rzeczy mogą one wyprodukować we własnym zakresie, bez konieczności korzystania z usług zewnętrznych firm. Krótszy czas oczekiwania na finalny wyrób to także usprawnienie łańcucha dostaw, a więc i oszczędności na transporcie.

Ekologiczne rozwiązanie wprowadzane przy użyciu druku 3D

Druk 3D to technologia charakteryzująca się ogromnym potencjałem, czego doskonałym przykładem jest ciekawe wykorzystanie drukarek 3D. Umożliwiają one tworzenie bardzo skomplikowanych geometrii, w związku z czym są świetnym narzędziem pomocnym w realizacji wielu ekologicznych przedsięwzięć takich jak np. odtwarzanie zniszczonych raf koralowych. Nad takimi rozwiązaniami od lat już pracuje organizacja Reef Design Lab z Australii. Znane są również projekty włoskiego studia Carlo Ratti Associati, które we współpracy z firmą energetyczną Eni stworzyło system wykorzystujący skórki z wyciśniętych pomarańczy do drukowania w 3D biodegradowalnych kubków.

Jak widać, druk 3D nie bez powodu często określany jest mianem technologii przyszłości. Już dziś odgrywa ważną rolę w ochronie środowiska, a w ciągu najbliższych dekad będzie w tym obszarze wykorzystywany na znacznie szerszą skalę. Rzecz jasna decydujące znaczenie mają tu ekologiczna edukacja i wzrost świadomości, że każdy człowiek jest odpowiedzialny za kondycję planety, na której żyjemy.

Czytaj także: Filamenty do drukarki 3D