La impresión 3D y el medio ambiente

Como ambientóloga (Licenciada en Ciencias Ambientales), una de las cosas que me suelen preocupar son las connotaciones ambientales de los proyectos que tengo entre manos.

Es decir, la llamada huella ecológica, el impacto de las tecnologías en este mundo que tenemos, que al menos físicamente, es finito, en cuanto a la necesidad de uso de unos recursos que muchas ocasiones no son renovables, o que generan problemas al final de su vida útil, tales como la reutilización, el reciclaje, o la presencia de componentes tóxicos que deben ser separados.

Al comenzar a investigar en el mundo de la impresión 3D, había diversos aspectos ambientales que me interesaban, tanto en relación con el tema de las escalas de producción, como con las aplicaciones que podría tener o con los materiales que se utilizan para la fabricación aditiva.

Así que en este post intentaré hacer un repaso todo ello.

En relación con las escalas de producción, incluso la prestigiosa revista  The Economist se hace eco de las posibilidades de la impresión 3D, considerando esta tecnología como una “tercera revolución industrial”.

Desde su punto de vista, el principal avance de la impresión 3D está relacionada con el abaratamiento de los costes de producción: al poderse crear un sólo artículo por el mismo coste unitario de crear miles de ellos, podrían eliminarse las economías de los beneficios de escala de la producción en masa, y con ello eliminar la mayor parte de los residuos generados.

El futuro de la impresión 3D podría dar lugar a una descentralización de la manufactura. Este es un proceso centrado actualmente en fábricas situadas en medios urbanos, que crean objetos que luego son llevados a todos los rincones del planeta; si  no fueran necesarias, los empleos industriales en las ciudades desaparecerían, y también lo haría la necesidad de deslocalizar estas mismas fábricas en países donde los costes de producción son menores.

En el futuro, las tecnologías de  impresión 3D  podrían ser propiedad incluso de aldeas rurales pobres, lugares que tradicionalmente han sido excluidas del acceso a nuevas tecnologías y  materiales de construcción.

A este respecto, me gustaría mencionar OpenSourceEcology, una plataforma opensource (de código libre), que incluye entre sus proyectos el GVCS (Global Village Construction Set), definida por ellos mismos como

una plataforma que permite la fabricación sencilla de 50 máquinas industriales diferentes, que permiten la construcción de una pequeña civilización sostenible, con las comodidades de la vida moderna“.

Estos aparatos serían de bajo coste, basados en la filosofía del Hazlo tu mismo, Open source, y entre ellos se incluye, claro está, una impresora 3D.

Y ya que hablamos de medio ambiente, me llama la atención que otro de los aparatos sea un aerogenerador… o placas solares.

GVCS: impresora 3D

 

En el aspecto de la descentralización de la producción, se puede llegar más allá, y que cada domicilio particular pudiera fabricar en su casa lo necesario para su supervivencia, ya que cada una de estas impresoras costaría alrededor de 5000 dólares, por lo que cualquiera que pudiera comprarse una tele de plasma de alta definición podria adquirir en su lugar un aparato de estos y diseñar de forma efectiva un sinnúmero de artilugios.

Como curiosidad, y aun a sabiendas de que para muchos esto dista de ser “necesario para la supervivencia”, destaco que ya se puede uno fabricar las chocolatinas con estas impresoras

Finalmente, la posibilidad de descentralizar la producción permitiría a su vez reducir los costes del transporte de los productos ya manufacturados, y por tanto, la reducción en el consumo de combustibles y recursos naturales.

En un paso  intermedio entre la reducción de escala, y las aplicaciones, se pueden discutir las implicaciones ambientales  de los distintos materiales usados en la impresión 3D.

Aunque no he hecho una investigación profunda sobre este tema en particular, cabe decir que la mayor parte de lo encontrado en cuanto a materiales de impresión (aparte del chocolate antes mencionado) es plástico ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno), que debido a su gran dureza y su rápido enfriamiento, es muy popular en la industria, pues se usa para fabricar parachoques para coches, o los famosos juguetes LEGO.

Su desventaja, sin embargo, radica en su procedencia, el petróleo, y en que es un material no biodegradable. Actualmente, existen alternativas, y se siguen investigando nuevos materiales, tales como  el propio ABS reciclado,  el PLA (Ácido Poliláctico) que es un bioplástico procedente del maíz que, además, es biodegradable;

El PHB (Polihidroxibutirato), o biopropileno. Incluso se está experimentando con bacterias capaces de fabricar plásticos, a partir del azúcar que comen.

Dado que la impresión 3D puede usarse para crear los objetos más peregrinos, desde juguetes a pequeñas figuritas de adorno, y que el objeto deseado puede llegar tras innumerables objetos fallidos, es un aspecto a tener en cuenta.

Finalmente, y en relación a las aplicaciones de la impresión 3D, hay varios aspectos a tener en cuenta, cuando hablamos de “ecología”.

Como mencionábamos justo antes, la impresión 3D puede descentralizar enormemente la fabricación de objetos, hasta el punto de que cada casa o negocio o taller pudiera tener una de estas impresoras, lo que puede conllevar la eliminación de la fabricación en masa y los gastos de transporte, pero también que nos pongamos a crear todo tipo de objetos inútiles (y me refiero precisamente a esos juguetes y figuritas) y fácilmente desechables, de la misma forma que desechamos aquellos que comprábamos en la tienda.

Pero también hay cosas muy interesantes a tener en cuenta.

Como por ejemplo, alargar la vida útil de un aparato que ya teníamos, pero del cual perdimos una pieza, o se rompió, y no es posible comprarla por separado (o es sorprendentemente más cara que el aparato en su totalidad); solo tenemos que pensar en el ahorro energético y de materiales que puede suponer el fabricar nosotros mismos ese repuesto, al no ser necesaria la compra del aparato completo.

En este ejemplo de Instructables realizado por Ben Chapman  , se puede ver cómo arreglar una luz para la bici, en la cual se había roto la unión con el manillar, fabricando una nueva unión mediante impresión 3D.

Otro caso de alargamiento de la vida útil, es el que se refiere a imprimir objetos que añaden una nueva función y por tanto, alargan la vida útil de otros artículos, como en este proyecto RE de Samuel Bernier , también de Instructables en el que una jarra de cristal, que iba a ser desechada, y cuya fabricación requiere de grandes cantidades de energía, se convierte en un exprimidor de naranja, eliminando también la necesidad de fabricar este último.

En último lugar, y en relación con lo que mencionaba en los primeros párrafos, mencionando a OpensourceEcology, la impresión 3D puede ser útil para fabricarplacas solares, tal  como se relata en este artículo, del que traduzco un fragmento.

Parte de  Xerox ha desarrollado tintas a partir de plata, con un punto de fusión inferior al del plástico, y con diferentes versiones que pueden actuar como semiconductores, conductores o dieléctricos, permitiendo imprimir circuitos integrados en otros materiales (fuente: Aaron Saenz).

Actualmente, se usa silicona como semiconductor dentro de las placas fotovoltaicas, pero también plata, que es mejor conductora y tiene una relación coste/efectividad menor; por otro lado, es dificil mezclar ciertas impurezas como boro o fósforo con la silicona, lo cual es necesario para prepararla para el uso en placas solares, lo cual también es necesario, pero también más efectivo, con la plata.

Teóricamente la plata se funde a temperatura mayor que el film usado para cubrir los paneles solares, lo cual lo derretiría,  pero la plata de Xerox puede fundirse a temperaturas inferiores que el plástico y varios tipos de film, y si pudiera usarse como semiconductor podrían incluso imprimirse en 3D paneles solares sobre papel, cargando negativa y positivamente las tintas de plata.

Así, armadas con estas impresoras 3D y con el software open-source requerido para hacerla funcionar, las  pequeñas aldeas rurales serían capaces de crear su propia maquinaria, para el cultivo, edificación, o incluso abastecerse de energía.

Aunque en España, el uso de energías renovables no pasa por un buen momento, y no se favorece la inversión (de lo cual hablaré en artículos posteriores), solamente pensar en la idea, o mejor aún, pensar en que muchos pensemos y podamos en un futuro llevarla a cabo, me pone los pelos de punta, y no precisamente de terror.

2018-11-28T11:43:46+00:00

4 Comentarios

  1. Eficiencia energetica at - Reply

    ¿Puedes aportar mas informacion?, ha sido Genial encontrar mas datos sobre este tema.

    Saludos

    • Impresion 3D at - Reply

      Hola!
      Muchas gracias por el comentario. Seguimos buscando información sobre este tema, y lo iremos publicando según podamos contrastarla y redactarla adecuadamente. Aparte de esta entrada, y por vuestra dedicación a la eficiencia energética, puede que este artículo en el blog de Arantzazu, la compañera ambientóloga autora de este post, sea útil e interesante. Además, hemos comentado algunos proyectos de construcción con impresión 3D en este otro artículo.
      Realmente es una rama del conocimiento muy interesante la vuestra, y os animamos a seguir comentando y conversando a través del blog, así tal vez entre todos podamos investigar nuevas aplicaciones y desarrollos de la impresión 3D que puedan mejorar la eficiencia energética en todos sus aspectos, desde la investigación en ciencia de los materiales, la fabricación de dispositivos (como placas solares) o incluso la construcción y la arquitectura.
      Un saludo

  2. Hace pocos dias he comenzado un web, la información de tu blogg me proporciona mucha ayuda. Gracias por todo tu tiempo y trabajo.

    Saludos

    • Impresion 3D at - Reply

      Es todo un placer servirte de ayuda en ese nuevo proyecto que estás comenzando. Esperamos poder seguir siendolo.

      Un saludo.

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