Od momentu gdy drukarki 3D zaczęły zdobywać popularność na świecie, a liczni komentatorzy zaczęli postrzegać druk 3D jako motor napędowy kolejnej rewolucji przemysłowej, jako jedną z kluczowych zalet tej technologii – odróżniającej ją od tradycyjnych metod wytwarzania rzeczy, wymieniano aspekt ekologiczny. Powszechnie uważano, iż druk 3D to „zielona” technologia, szczególnie w kontekście używania do druku FFF biodegradowalnego PLA. Ostatnie badania wskazują jednak, że sprawa bynajmniej nie jest tak oczywista? Zatem czy druk 3D jest naprawdę pro-ekologiczny?
Faktem jest, że druk 3D ma potencjał aby stać się w pełni pro-ekologiczną technologią, szczególnie w porównaniu do obecnie powszechnych metod produkcji. Jednakże aby tak się stało, czeka go jeszcze długa droga i nie bez znaczenia jest tutaj czynnik ludzki, czyli to, czy ludzie korzystający z tej technologii będą brali aspekt ekologiczny pod uwagę. Na dzień dzisiejszy wygląda to niestety inaczej…
Drukarki 3D pożerają energię elektryczną…
Badacze z Uniwersytetu Loughborough z Wielkiej Brytanii wykazali, że proces druku 3D pobiera dużo więcej energii elektrycznej w stosunku do tradycyjnych rozwiązań stosowanych w przemyśle. Np. w porównaniu z wtryskarkami, drukarki 3D wykorzystujące ciepło lub laser do topienia plastiku, z którego produkowany jest dany model, zużywają od 50 do 100 razy więcej energii elektrycznej do jego wytworzenia.
…czy zaleją świat plastikiem?
Druk 3D w dużej mierze opiera się na druku z plastiku. Mimo, że dostępne są technologie umożliwiające druk z metalu, ceramiki czy żywności, polimery nadal pozostają dominujące w świecie druku 3D i nie zanosi się na to aby stało się inaczej. Generalnie, plastik nigdy nie jest niczym dobrym w kontekście środowiska naturalnego, dlatego technologia uzależniona od plastiku z trudem może być postrzegana jako pro-ekologiczna.
Drukarki 3D używające sproszkowanych polimerów, po zakończeniu produkcji pozostawiają mnóstwo nieużytego materiału. Mógłby on być teoretycznie użyty ponownie do dalszej produkcji, ale zwykle jego właściwości ulegają pogorszeniu i stają się bezużyteczne. W porównaniu z wtryskarkami, które są pod tym względem dużo bardziej wydajne, to spory problem dla środowiska. Jeśli chodzi o druk w technologii FFF, to teoretycznie jest tu lepiej, ponieważ sporo obiektów udaje wydrukować bez znaczącej straty materiału, jednakże w tym przypadku jesteśmy praktycznie uzależnieni od plastiku. Pewną nadzieją na poprawę w tej kwestii jest stosowanie PLA, który wytwarzany jest z surowców naturalnych jak np. mączka kukurydziana, dzięki czemu jest on w pełni biodegradowalny. Jednakże jego rozkład trwa również wiele lat, poza tym w porównaniu z ABS jego właściwości fizyczne są słabsze.
Zatem, jeśli druk 3D stanie się dominujący w przemyśle i życiu codziennym, może okazać się że wszystko co nas otacza będzie wykonane z plastiku. Jeżeli spełni się sen Rogera Changa z Pirate3D i drukarka 3D faktycznie trafi do każdego domu, każdy z nas będzie produkował plastik, a następnie go wyrzucał. Czy będzie myślał wtedy o środowisku naturalnym? Inżynierowie i konstruktorzy działają zazwyczaj zgodnie z zasadą: „pomyśl dwa razy – utnij raz” – innymi słowy, dbają o to, aby w procesie produkcyjnym zużycie materiału było jak najniższe. Gdy prosta i tania technologia produkcyjna trafi masowo w ręce ludzi nie posiadających wiedzy z zakresu projektowania przestrzennego i konstrukcyjnego, oczywistym jest, że ci będą uczyli się na własnych błędach – czytaj: zanim uda im się wyprodukować spełniający ich oczekiwania model, wydrukują po kilka-kilkanaście modeli próbnych, które oczywiście trafią do kosza. Bez właściwej edukacji z zkaresu recyclingu i ochrony środowiska, możemy kiedyś stanąć w obliczu problemu plastikowych łańcuchów górskich śmieci.
…czy mogą być szkodliwe dla zdrowia?
Właśnie: czy opary wydzielające się podczas topienia ABS lub PLA mogą być niezdrowe? Logika podpowiada, że tak – niestety niedawne wyniki badań prowadzonych przez Julie Friedman Steele to potwierdzają. Spaliny wydzielane przez plastik w momencie gdy jest topiony w wysokich temperaturach zawierają toksyczne składniki uboczne. Aby to sprawdzić, Steele zmierzyła jakość powietrza wewnątrz klimatyzowanego pomieszczenia biurowego, w którym pracowało pięć drukarek 3D, drukujących przedmioty z ABS i PLA. Test trwał dwie i pół godziny, a jego wyniki zakwalifikowały drukarki 3D do grona urządzeń o wysokim poziomie emisji ultradrobnych cząsteczek (UFP). Tego typu emisje spalin mogą powodować zmiany w funkcjonowaniu płuc, prowadzić do zapalenia dróg oddechowych, zwiększyć prawdopodobieństwo wystąpienia alergii.
Z drugiej strony raport Steele stwierdza, iż poziom spalin emitowanych przez drukarki 3D jest porównywalny z poziomem spalin generowanych… w kuchni podczas gotowaniu obiadu. Jednakże kluczową rzeczą może być tutaj ich rodzaj – generalnie nie jest zalecane drukowanie z ABS w pomieszczeniach zamkniętych, lub pozostawienie drukującej drukarki 3D na noc w sypialni. 🙂
Konkluzja
Przyszłość związana z drukarkami 3D ma dwa oblicza – pierwsza to umożliwienie produkcji niskoseryjnej unikalnych, spersonalizowanych przedmiotów, druga – to ryzyko związane z negatywnym oddziaływaniem druku 3D na środowisko. O ile obecnie to zagrożenie jest stosunkowo niewielkie – tak jak niewiele osób posiada w domu drukarkę 3D, o tyle jeżeli kiedyś nadejdzie dzień wieszczony przez Rogera Changa – wszystko będzie zależało od ludzi i ich odpowiedzialności. To co dziś wydaje się być mało prawdopodobne, za kilka – kilkanaście lat, może stać się realnym problemem o skali światowej. Ważna jest zatem odpowiednia edukacja pro-ekologiczna i świadomość tego, że każdy z nas jest w równym stopniu odpowiedzialny za świat w którym żyje.
Źródło: www.livescience.com
