Impatti ambientali della stampa 3d

Nell’ultima decade, la tecnologia di stampa 3d (3d printing o additive manufacturing) ha catturato l’immaginazione del grande pubblico, di ingegneri e visionari ambientali.

E’ stata definita come la nuova rivoluzione nella manifattura, nonchè grande opportunità collettiva per significativi miglioramenti ambientali.

Un primo vantaggio evidente è quello della minima generazione di rifiuti, rispetto alle tecniche di manifattura tradizionale.

La presenza a livello mondiale di stampanti 3d domestiche, negozi specializzati che offrono servizi di stampa, biblioteche, scuole e centri di aggregazione consentono la realizzazione di prodotti onsite, riducendo la dipendenza dal trasporto e dalla logistica.

Ad oggi però mancano analisi quantitative sulle prestazioni ambientali della stampa tridimensionale.

I pochi studi presenti si concentrano unicamente sul consumo energetico nella fase di produzione, senza considerare nè gli impatti connessi alla produzione delle materie prime, nè all’utilizzo dei prodotti finali, nè alla gestione dei rifiuti.

A seguire alcuni spunti di riflessione sulle criticità ambientali delle tecnologie di stampa 3d.

• Paradosso di Jevons. La produzione on-demand e onsite, insieme alle possibilità di personalizzazione illimitata dei prodotti auto-realizzati, rischiano di incrementare drasticamente il numero di prodotti consumer usa-e-getta, che vengono definiti “scrapjects” (oggetti-rottami).

Anche a livello industriale, l’aumento dell’efficienza d’uso dei materiali abbassa i costi di produzione e conseguentemente i prezzi di vendita.  Ne consegue una promozione dell’aumento dei consumi (ergo aumento della produzione e del consumo di risorse).  Focalizzarsi unicamente sull’efficienza delle risorse e dei materiali nei prodotti minaccia la sostenibilità del modello di Economia Circolare.

• Sempre a livello industriale, ad oggi la manifattura additiva rappresenta un complemento ai tradizionali processi manufatturieri, non un sostituto.
• Esposizione prolungata alle microparticelle prodotte dai macchinari: gli effetti di medio-lungo periodo sono da valutare in ottica EHS (ambiente, salute e sicurezza).

• Ad oggi non è un processo integralmente “wasteless”: ad esempio alcune tecnologie richiedono l’utilizzo di strutture di supporto temporaneo che non possono essere reimpiegate nel processo e vengono eliminate.

In conclusione, ad oggi la produzione decentralizzata e personalizzata legata alla tecnologia di stampa 3d rappresenta una grande ed intrigante opportunità ambientale: la vision è quella di consentire la produzione di oggetti a livello domestico, nelle fattorie, in azienda, realizzando esclusivamente il prodotto desiderato, anzichè in lotto e a distanza dal punto di utilizzo finale, eliminando la necessità di trasporti, stoccaggio e logistica su grandi volumi di merce che rischiano di rimanere invenduti ed inutilizzati.

Allo stato dell’arte, tuttavia, la maggior parte dei prodotti che potrebbero essere realizzati in questa maniera dovrebbero essere sufficientemente semplici da essere realizzabili anche sui modelli base delle stampanti 3d, solitamente partendo da un singolo materiale.

Si tenga presente che i trattamenti di lavorazione delle materie prime, finalizzati a renderle idonee alla stampa tridimensionale, possono consumare più energia rispetto a quella necessaria alla realizzazione con metodi di produzione tradizionale, compresa la spedizione all’utilizzatore finale!

Un grande vantaggio potenziale, derivante dall’utilizzo della tecnologia di manifattura additiva, è quello del prolungamento del ciclo di vita dei prodotti, tramite la realizzazione di parti di ricambio con stampa tridimensionale.

In questo senso però, un grosso limite strutturale potrebbe essere rappresentato dalla proprietà  intellettuale, la cui attuale disciplina andrebbe modificata al fine di non costituire un limite alle potenzialità tecnologiche legate alla stampa 3d; gli utilizzatori interessati a stampare parti di ricambio del prodotto, potrebbero incorrere in violazioni dei diritti IP dei produttori originali, i quali potrebbero non volere condividere i design delle parti di ricambio per ragioni di ordine economico.

Un’ultima osservazione sui potenziali benefici ambientali legati alla manifattura additiva, in merito alle potenzialità legate alla produzione di oggetti di forme e strutture estremamente complesse, che consentirebbero maggiore efficienza energetica nell’utilizzo dei prodotti realizzati con stampa 3d. Si pensi ad esempio alla realizzazione di componenti specialistiche nell’industria aeronautica ed aerospaziale, che consentirebbero minori consumi e minori emissioni in atmosfera.

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