Impressão 3D no caminho da sustentabilidade

Impressão 3D no caminho da sustentabilidade

Até há poucos anos, a impressão 3D era vista como uma inovação futurista. Hoje, tornou-se uma realidade quotidiana com aplicações que vão do fabrico de protótipos à medicina. Esta tecnologia de fabrico aditivo, que constrói objetos tridimensionais a partir de modelos digitais, tem demonstrado uma capacidade única de produção rápida e precisa. As impressoras 3D operam sobrepondo camadas de material de acordo com o design preestabelecido, permitindo uma diversidade de usos que abrange desde a joalheria e o design industrial até à engenharia e a construção. Contudo, a sua importância pode transcender essas aplicações, posicionando-se como uma ferramenta fundamental para impulsionar a sustentabilidade.

No texto de hoje exploramos não só como esta tecnologia inova na capacidade de produção, mas também como pode contribuir de forma significativa para o desenvolvimento sustentável.

 

A impressão 3D pode impulsionar a sustentabilidade

Nas últimas décadas, a preocupação com o impacte negativo das atividades humanas no ambiente tem aumentado constantemente, com a manufatura a destacar-se como uma das áreas mais problemáticas, devido ao seu elevado consumo de recursos naturais e à produção significativa de resíduos. O surgimento da impressão 3D, no entanto, apresenta-se como uma solução promissora para mitigar esses problemas ambientais. Apesar de existir desde a década de 1980, foi só recentemente que esta tecnologia se tornou amplamente acessível e económica, abrindo caminho para aplicações que vão desde a engenharia aeroespacial até produtos de consumo.

Num momento em que a consciência ambiental ocupa um lugar central nas discussões globais, a impressão 3D surge como um potencial catalisador para uma mudança de paradigma em direção a um futuro mais sustentável. Revolucionando a indústria da manufatura, desbloqueou níveis inéditos de inovação e personalização em diversos setores. Conforme o potencial completo desta tecnologia é explorado, torna-se crucial manter o foco nas práticas ambientalmente responsáveis e no impacte das nossas ações no planeta.

Focada em criar produtos através de processos economicamente viáveis que minimizam o impacte ambiental, a manufatura sustentável encontra na impressão 3D uma das suas principais aliadas.

 

 

Fatores chave da impressão 3D na sustentabilidade

• Redução de resíduos:

Uma vantagem significativa da impressão 3D é que produz menos resíduos do que os processos de fabrico tradicionais. Os processos convencionais, subtrativos, envolvem cortar, furar e moldar matérias-primas para criar o produto desejado, dando origem a uma quantidade significativa de resíduos, pois muito do material é simplesmente descartado durante o processo. Em contrapartida, a impressão 3D, devido à sua natureza aditiva, usa apenas a quantidade de material necessária para criar o produto. O processo de impressão é preciso e eficiente, garantindo que muito pouco, ou nenhum, material seja desperdiçado. Estima-se que a impressão 3D produz entre 70% e 90% menos resíduos de produção em comparação com alguns métodos de fabrico tradicionais (Sustainable Plastic, 2023).

 

• Redução do uso de água e energia:

Os métodos de fabrico convencionais muitas vezes requerem grandes quantidades de água para processos de arrefecimento e limpeza e consomem enormes quantidades de energia para produzir, transportar e montar produtos. A impressão 3D geralmente não requer qualquer uso de água e consome significativamente menos energia, uma vez que só precisa da energia necessária para aquecer o material de impressão e operar a impressora, reduzindo, assim, o impacte negativo da manufatura.

 

• Produção localizada:

Transportar matérias-primas e produtos acabados por longas distâncias tende a ser uma atividade com um consumo intensivo de energia e de alta emissão de dióxido de carbono (CO₂) e outros gases com efeito de estufa (GEE). Por outro lado, a impressão 3D permite que os produtos sejam criados no local, eliminando a necessidade de transporte e reduzindo a pegada de carbono desses produtos. Isto revela-se particularmente vantajoso para a produção em pequena escala, uma vez que possibilita às empresas fabricar produtos localmente e conforme a necessidade.

 

• Personalização:

Criar um grande número de produtos idênticos, mesmo que não haja procura para eles, é uma prática comum. Isso pode levar a um excesso de inventário e desperdício, bem como a um maior consumo de energia e emissões de carbono. Usar a impressão 3D permite a criação de produtos únicos, personalizados, que são adaptados às preferências individuais, criando nenhum excesso de inventário ou desperdício. Além disso, a capacidade de criar peças de substituição para produtos existentes através da impressão 3D estende a vida útil dos produtos, reduzindo a necessidade de compra de novos produtos e contribuindo ainda mais para a sustentabilidade.

 

• Reciclagem e reutilização:

A impressão 3D possibilita a reciclagem e reutilização de materiais. Muitas impressoras 3D podem usar plástico reciclado ou metal, o que reduz a necessidade de materiais virgens e minimiza o impacte ambiental. Além disso, devido à capacidade de imprimir geometrias muito complexas, os designers podem criar peças que não requerem parafusos e que são projetadas para ser desmontadas e recicladas no final de sua vida útil.

 

• Escolha do material certo:

Para a produção em série e para produtos comerciais, é fundamental escolher adequadamente o material, que deve ser imediatamente seguido pela escolha da tecnologia de impressão apropriada.

Os materiais para impressão 3D considerados sustentáveis incluem aqueles que foram reciclados, provenientes de fontes renováveis ou que são biodegradáveis. Eis alguns exemplos:

1. PLA (Ácido Poliláctico): Este plástico biodegradável, derivado de recursos naturais como o amido de milho ou a cana-de-açúcar, é popular na impressão 3D pela sua facilidade de uso e pela qualidade das impressões que permite. Além disso, as peças impressas em PLA podem ser compostadas em instalações industriais, o que acelera a sua decomposição.
2. Filamentos à base de cânhamo: esses são feitos de fibras de cânhamo misturadas com um agente aglutinante. O cânhamo é uma planta de rápido crescimento que requer menos água e menos pesticidas do que outras culturas, tornando-o uma opção ambientalmente sustentável.
3. Filamentos reciclados: são feitos de materiais plásticos reciclados, como garrafas PET, plásticos oceânicos ou resíduos de outros processos de fabricação. Os filamentos reciclados são uma opção ambientalmente sustentável, pois o seu uso reduz o desperdício, evita que recursos valiosos acabem em aterros sanitários e promove uma economia circular.
4. Filamentos à base de madeira: são feitos de partículas de madeira recicladas misturadas com um agente aglutinante. Eles podem ser biodegradáveis e criam um acabamento de aparência natural.
5. Pós de base de bio: feitos de materiais parcialmente ou 100% à base de plantas.

 

 

Uma nota importante a este respeito:

O uso de filamentos compostáveis não se traduz numa licença para poluir. É fundamental estabelecer rotas de eliminação adequadas para o fim da vida útil dos produtos, mesmo que possuam propriedades degradáveis. Por exemplo, apesar do PLA ser biodegradável e capaz de se decompor naturalmente, a biodegradação deste material ocorre principalmente em condições industriais específicas de compostagem e não no ambiente natural. Portanto, não é recomendável descartar resíduos de PLA diretamente na natureza.

 

 

Concluindo…

Como discutido ao longo deste texto, a impressão 3D está profundamente ligada aos esforços de sustentabilidade, emergindo como uma tecnologia transformadora para as práticas industriais e para a construção de um futuro mais sustentável. Com a adoção de filamentos apropriados e práticas de impressão responsáveis, esta tecnologia promete revolucionar os nossos métodos de produção. A “revolução sustentável” da impressão 3D já está em andamento, proporcionando-nos uma hipótese de participar nesta mudança significativa.

No entanto, o impacte definitivo da impressão 3D no ambiente e na nossa sociedade é ainda incerto e depende de uma variedade de fatores. Num cenário ideal, onde a economia circular se fortalece e o consumismo dá lugar a uma produção mais consciente e localizada, a impressão 3D pode desempenhar um papel crucial. Se conseguirmos ajustar as nossas expectativas estéticas à realidade das impressões e tornar o conhecimento sobre fabricação e reparação amplamente acessível, a impressão 3D não só transformará a manufatura, como também se estabelecerá como um pilar essencial para a sustentabilidade.

 

Referências:

Nexa3D. (2023). Sustainable Manufacturing. Nexa3D. URL: https://nexa3d.com/blog/sustainable-manufacturing/. [Acedido em julho de 2024]

Sustainable Plastics. (2023). How sustainable is 3D printing? Sustainable Plastics. URL: https://www.sustainableplastics.com/news/how-sustainable-3d-printing. https://nexa3d.com/blog/sustainable-manufacturing/. [Acedido em julho de 2024]

Datech. (n.d.). Impressão 3D: Presente e Futuro. Datech. URL: https://www.datech.pt/software/impressao-3d-presente-e-futuro/. [Acedido em julho de 2024]

Magma 3D. (2024). Impressão 3D e sustentabilidade: Moldando um futuro mais verde. Magma 3D. URL: https://magma3d.pt/impressao-3d-e-sustentabilidade-moldando-um-futuro-mais-verde/. [Acedido em julho de 2024]