Se prevé que en los siguientes años aumente la venta y el uso de las impresoras 3D y, en consecuencia, el gasto de plástico imprimible. Ante este terrible futuro para el planeta, son muchas las empresas que se han lanzado a la búsqueda de filamentos de plástico ecológico o biodegradable.
La mayoría de los termoplásticos del mercado no suelen ser los más favorables para el medio ambiente. Por su parte, los biofilamentos son más respetuosos, aunque esto depende de los aditivos agregados. Asimismo, hay algunos fabricantes que ofrecen filamentos de plástico reciclado, el cual sigue siendo plástico, pero es más sostenible.
Si queremos que nuestras impresiones 3D sean más respetuosas medioambientalmente, a continuación, os hablamos de algunas propuestas de filamentos de plástico ecológico que hay en el mercado.
PLA
El PLA, también llamado ácido poliláctico, se deriva de materias primas naturales y renovables, como el maíz, la yuca, la remolacha o la caña de azúcar; y pertenece a los poliésteres como un polímero sintético. El almidón (glucosa), se extrae de las plantas y se convierte en dextrosa mediante la adición de enzimas. Esto es fermentado por microorganismos en ácido láctico que, a su vez, se convierte en polilactida. La polimerización, se produce con cadenas moleculares, similares en sus propiedades a los polímeros a base de petróleo.
El PLA fue incluido en la lista de plásticos de la FDA (Food and Drug Administration), por sus aplicaciones en el campo de la biomedicina y la alimentación. Como tal, el PLA puro se produce a partir de materias primas renovables y no se basa en combustibles fósiles, como el ABS (otro tipo de plástico muy utilizado en impresoras 3D). También es más duro que el ABS y posee propiedades mecánicas similares al PET. Sin embargo, tiene varios aspectos negativos.
En primer lugar, surge la pregunta sobre si es éticamente justificable fabricar plástico a partir de alimentos, donde nuestra población mundial está creciendo y se necesitan cada vez más. Para hacer 1 kg de PLA, se necesitan 2.65 kg de maíz. Con 270 millones de toneladas de plástico producidas cada año, reemplazar el plástico convencional con PLA del maíz, eliminaría 715.5 millones de toneladas del suministro mundial de alimentos, en un momento en que el calentamiento global está reduciendo la productividad de la agricultura tropical.
El término ‘biodegradable’, usado a menudo en la aplicación de material de PLA, sugiere que el PLA, al igual que los desechos de cocina, puede pudrirse en la composta doméstica o en la naturaleza. Sin embargo, este no es el caso. El PLA se puede describir como “biodegradable”, pero en las condiciones particulares del compostaje industrial, hay que decir que es un polímero degradable. El PLA es compostable, pero solo en una planta de compostaje industrial, donde las condiciones de temperatura y humedad son controladas en presencia de microorganismos. En estas condiciones, el PLA puede biodegradarse en unos pocos días o pocos meses. Mientras que, al aire libre, lleva, al menos, 80 años descomponer el PLA, lo cual contribuye a la contaminación ambiental del plástico y, sobre todo, de los microplásticos. Por lo tanto, el PLA no debe echarse a la naturaleza, en compostadores domésticos o desechos orgánicos. No obstante, el PLA sí se puede reciclar.
Mucha gente piensa que las emisiones liberadas por la presión del PLA son completamente inofensivas porque este plástico emite un olor bastante dulce cuando se imprime. Sin embargo, los estudios científicos han demostrado que el PLA emite una cantidad significativa de nanopartículas que pueden atravesar la barrera capilar alveolar y contaminar todo el cuerpo a través de la sangre. Estas partículas son principalmente lactidas, pero muchas otras partículas tóxicas pueden liberarse, ya que los filamentos utilizados, rara vez son 100% PLA y contienen hasta 40% de aditivos. Es por eso, que se encuentran pruebas que muestran que el PLA emite estireno, clorometilo y muchos otros compuestos cancerígenos conocidos en la industria química. Un informe de la Agencia Federal de Medio Ambiente, también confirma la contaminación de partículas, nanopartículas y COV en el proceso basado en extrusión. Debido a esto, se recomienda no trabajar nunca cerca de una impresora 3D que esté en funcionamiento, ventilar el espacio en el que se imprime y, si se puede, utilizar un sistema de filtración.
Cabe indicar que en el PLA que proviene de Asia, hay muchos proveedores que no especifican los componentes de su filamento. No obstante, como veremos a continuación, hay algunos fabricantes que producen filamentos de PLA cuyos aditivos no contienen químicos, así como otros elaboran filamentos de PLA reciclado.
PLA ecológico PolyTerra PLA
PolyTerra PLA es un filamento de plástico ecológico desarrollado por el fabricante de materiales de impresión Polymaker. Éste, fue creado combinando minerales orgánicos con PLA, reduciendo así significativamente el contenido de plástico.
Según Polymaker, PolyTerra PLA imprime exactamente como el PLA tradicional, por lo que no se necesita cambiar ninguna configuración de fabricación. Además, las capacidades de voladizo y puente, pueden incluso superar al PLA. Comparándolo con sus otros productos, la compañía afirma que con las propiedades mecánicas del material, tiene potencial para una amplia gama de aplicaciones. Se puede imprimir utilizando un amplio rango de temperatura de impresión, entre 190-230°C, y se puede conectar y usar en cualquier impresora 3D FDM. El acabado de la superficie de las piezas impresas es mate, lo que oculta las líneas de las capas, incluso al imprimir con capas de gran altura. Está disponible en cuatro colores pastel, junto con diez colores regulares, todos inspirados en la naturaleza.
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Además, para ser lo más ecológico posible, este filamento no solo se ha desarrollado de una manera que reduce el contenido de plástico, sino que la bobina que lo contiene está hecha de cartón reciclado con etiquetas y embalaje exterior reciclados. También se ha eliminado todo el papel innecesario para reducir el desperdicio. Asimismo, la empresa también se compromete a compensar el carbono generado para fabricar y enviar un carrete del material y plantarán un árbol por cada carrete vendido. Estos árboles, se plantarán en asociación con One Tree Planted, una organización benéfica dedicada a la plantación de árboles en países de todo el mundo por el precio de 1 dólar. Los árboles que han alcanzado la madurez, pueden absorber 22 kg de dióxido de carbono cada año, más que suficiente para compensar los 4 kg necesarios para crear una bobina de PolyTerra.
Enviro ABS, filamento ABS biodegradable
Aunque habíamos dicho que el ABS es un plástico no biodegradable, la empresa 3D Printlife, junto a Sierra Resins, ha creado Enviro ABS, el único filamento de ABS biodegradable.Lo que han hecho, ha sido reformular las propiedades químicas para que determinadas bacterias puedan consumirlo al desecharlo, pero manteniendo las características de los ABS.
La empresa afirma que Enviro ABS proporciona una buena calidad de impresión, buena resolución, y estabilidad dimensional, lo cual, según ellos, ha sido validado por expertos independientes.
Al igual que en el caso anterior, además del propio material, 3D Printlife ha creado carretes y embalajes acordes con la idea “ecológica”: el propio carrete está fabricado a partir de material reciclado, y el filamento está contenido en una bolsa de plástico resellable. Estos carretes, están diseñados para ajustarse a cualquier impresora 3D del mercado. Y si esto no fuera suficiente, cada carrete viene acompañado de una pieza de “papel de semillas” que, cuando se coloca en un pequeño recipiente de agua y se planta bajo una pequeña cantidad de tierra suelta, libera semillas de especies silvestres anuales y perennes. Este papel, impreso con tintas vegetales, también es ecológico.
Por otro lado, para reducir la cantidad de ABS producido y disminuir la cantidad de petróleo utilizado, se recicla el ABS de los vertederos y desguaces, según la idea propuesta por los creadores del filamento.
Pero esta no es la única forma en que 3D Printlife contribuye a la protección del medio ambiente. Además, por cada pedido de Enviro ABS, la empresa donará 1 dólar al proyecto de conservación de la naturaleza “Planta mil millones”, que planta árboles en bosques a lo largo de todo el mundo.
Filamentos de plástico ecológico Refil
Refil es una pequeña empresa holandesa dedicada a reciclar plásticos de diversas industrias y convertirlos en filamentos de impresión 3D FDM. Este proyecto, pertenece al estudio de diseño Better Future Factory, especializado en desarrollo sostenible. Actualmente, han desarrollado con éxito 4 tipos de filamentos 100% reciclados: ABS, desarrollado a partir de tableros de automóviles, filamentos de PET de botellas de plástico, PLA obtenido a través de la reutilización de plástico blanco, y su nuevo filamento HIPS, creado gracias al reciclaje de refrigeradores viejos.
Filamentos de plástico reciclado de redes de pesca
La empresa Fishy Filaments convierte redes de pesca de nylon en filamento reciclado para impresoras 3D para así también proteger los mares.
Fishy Filaments tiene como objetivo ofrecer una solución que beneficie a las comunidades pesqueras al transformar sus redes de pesca en productos comercialmente viables.
Cuando Fishy Filaments reciben las redes de sus laboratorios, éstas ya fueron utilizadas durante meses y ya han dejado de utilizarse para pescar. El nylon de estas redes es un poco salado y a veces tiene algas adheridas. Para transformarlo en material de impresión 3D, lo funden a más de 200ºC. Además, el nylon sufre unas pruebas mecánicas que muestran que el filamento es más fuerte que otros en el mercado.
“Todas nuestras mezclas de polímeros son 100% recicladas. No agregamos pigmentos ni otros modificadores. En su lugar, trabajamos con las redes que recibimos de las flotas pesqueras, las clasificamos según el color y el uso, y las procesamos por separado para maximizar su potencial”.
Francofil, desarrollando filamentos bioplásticos
Francofil una startup francesa que ha desarrollado filamentos 3D a base de bioplásticos, llamados NaturePlast. Estos filamentos, son derivados de diversas industrias permitiendo reutilizar ciertos productos, así llega el filamento de conchas de mejillones, de ostras y hasta de vieiras. Reutilizan igualmente desperdicios de trigo y de café.
Filamentos de plástico ecológico 3D-Fuel
3D-Fuel es otro fabricante de filamentos que utiliza materiales reciclados, con sede en Las Vegas. Al igual que Francofil, la compañía estadounidense ofrece un filamento basado en residuos de café, pero también en otras materias primas como cerveza y cáñamo. Este último, se trata de un material particularmente apreciado en la industria por sus diferentes posibilidades y facilidad de producción, que no dañan el medio ambiente.
Buzzed es su filamento realizado con productos de desecho resultantes de la fabricación de cerveza. Este filamento tiene un curioso color dorado y la temperatura de impresión es ligeramente inferior a la utilizada con el PLA, entorno a los 190ºC. El filamento se fabrica en Dakota del Norte, con el más estricto control de calidad posible.
Y Wound Up es el nombre que recibe su filamento de café. Sin embargo, cabe señalar que, en este caso, no se trata de un filamento 100% de café, sino que han tenido que recurrir a la utilización de PLA como base del polímero resultante. Debido a esto, nos avisan que los objetos impresos no pueden ponerse en contacto con líquidos o alimentos muy calientes.
Algix3D, filamentos de algas
La empresa ALGIX tiene en el mercado varios filamentos realizados con algas como materia prima. Aseguran que sólo utilizan algas nocivas, por lo que utilizar su filamento es doblemente bueno para el planeta. Para poder darle consistencia al filamento, deben mezclar este producto del mar con PLA. Desgraciadamente, no indican que tanto por cierto utilizan de cada material.
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Garantizan que la fabricación de su filamento sigue los más estrictos controles de calidad y que la tolerancia de precisión en el grosor del filamento es máxima. Todo ello, para asegurar que su filamento no atascará las boquillas y demás piezas delicadas de nuestras impresoras. Además, están también muy centrados en que su público sea americano y les venden la proximidad de las materias primas.
Willowflex, un filamento como la madera biodegradable
Bioinspiration es el fabricante de este curioso filamento de plástico ecológico que simula madera. Su material es flexible y resistente al frío y al calor. Un detalle muy significativo, es que cumple con la norma EN 13432, lo que quiere decir que en menos de 6 meses se degrada un 90%. Además, han comprobado que el compost producido, no tiene metales pesados y es apto para el uso en el crecimiento de plantas. Y en condiciones menos perfectas de las que se dan durante la certificación iso, han comprobado que se descompone en un par de años, como la madera.
Filamento vegetal HempBioPastic
Finalmente, dentro de esta selección de filamentos de plástico ecológico, incluimos el filamento de base vegetal HempBioPastic, que nace de un proyecto italiano gracias a las donaciones necesarias en Kickstarter.
Su material está 100% realizado a partir de residuos del cáñamo industrial. Esta característica, dota a los objetos impresos de un curioso veteado. Además, es un 20% más ligero y un 30% más resistente que el PLA, e incluso podremos imprimir a menor temperatura de la necesaria para la impresión en PLA.
Fuentes: 3D natives, Hardwarelibre e impresiontresde.con (TRSD)
