Inicio »Noticias» Noticias »¿Qué tan“ ecológico ”es realmente el filamento PLA?
El filamento PLA es uno de los materiales de impresión 3D más populares y utilizados para las impresoras 3D FDM: es muy fácil de imprimir en comparación con otros materiales, lo que lo convierte en el filamento ideal para quienes se están iniciando en la fabricación aditiva. Además de esto, el PLA a menudo se considera un material más sostenible y seguro que otros materiales. Pero, ¿de dónde viene esta suposición? ¿Qué tan verde es realmente? Para dar respuesta a estas preguntas hemos realizado una investigación con la ayuda de expertos del sector.
Florent Port es el presidente de Francofil, una empresa especializada en producir una variedad de filamentos de impresión 3D. Nicolas Roux, CEO de Zimple 3D, con 7 años de experiencia en impresión 3D, ha desarrollado soluciones, como un filtro de aire, para las emisiones de la impresión 3D. Jan-Peter Willie es el cofundador de 3D4Makers, un fabricante de filamentos holandés con muchos años de experiencia en la producción de plásticos.
Preguntamos a nuestros expertos cuáles son, según su experiencia, los errores y malentendidos más importantes que rodean al filamento PLA. Florent menciona que una de las características más incomprendidas del PLA: "Es biodegradable, lo que implica que no importa si lo arrojas a la naturaleza" o que "el PLA no emite emisiones tóxicas". Hoy queremos aclarar errores o malentendidos sobre PLA y al mismo tiempo aprender más sobre la sostenibilidad de este material. Por tanto, nos centraremos principalmente en su biodegradabilidad, sus emisiones, la producción del material y otras cuestiones como la reciclabilidad.
El PLA (ácido poliláctico), también llamado ácido poliláctico, se deriva de materias primas naturales y renovables, como el maíz, y pertenece a los poliésteres como polímero sintético. El almidón (glucosa) se extrae de las plantas y se convierte en dextrosa mediante la adición de enzimas. Este es fermentado por microorganismos en ácido láctico, que a su vez se convierte en polilactida. La polimerización ocurre con cadenas moleculares, similares en sus propiedades a los polímeros a base de petróleo.
Como tal, el PLA puro se produce a partir de materias primas renovables y no se basa en combustibles fósiles, como el ABS. Algo bastante positivo, considerando que el petróleo es un recurso finito. Sin embargo, surge la pregunta de si es éticamente justificable fabricar plástico a partir de alimentos, donde nuestra población mundial está creciendo y son cada vez más necesarios. Jan-Peter comentó sobre este tema: “Hay mucha discusión sobre cuánto CO2, combustibles fósiles y agua se consumen en la producción de bioplásticos a partir de materiales naturales y si afectan negativamente la producción de alimentos. 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 de maíz eliminaría 715.5 millones de toneladas del suministro de alimentos del mundo en un momento en que el calentamiento global está reduciendo la productividad de la agricultura tropical. Al cambiar a los bioplásticos, los campos de la alimentación tendrían que competir con el plástico. También hay mucha discusión sobre los dos términos 'biodegradable' y 'compostable'.
PPLA se desarrolla a partir de maíz. Créditos: Garten Journal
Jan-Peter: «Mucha gente confunde biodegradable con 'compostable'. "Biodegradable" generalmente significa que un objeto se puede biodegradar, mientras que "compostable" generalmente indica que dicho proceso conduce al desarrollo de compost ".
Un material 'biodegradable' puede descomponerse en determinadas condiciones anaeróbicas o aeróbicas. Sin embargo, casi cualquier material, tarde o temprano, se descompondrá en la naturaleza con el tiempo. Por lo tanto, las condiciones ambientales exactas para la biodegradabilidad deben definirse explícitamente.
El compostaje es un proceso creado por el hombre. Según la norma europea EN13432, un polímero o envase se considera "compostable" si, en una planta de compostaje industrial, se convierte de al menos el 90% de los microorganismos en CO2 en 6 meses y contiene aditivos hasta un máximo del 1% de la masa inicial Son inofensivas (no tóxicas y no tienen efectos negativos sobre el crecimiento de las plantas).
Procesamiento de residuos biológicos. Créditos: Agencia Federal de Medio Ambiente.
El término "biodegradable", que se utiliza a menudo en la aplicación de material PLA, sugiere que el PLA, al igual que los desechos de la cocina, puede pudrirse en el abono doméstico o en la naturaleza. Sin embargo, éste no es el caso. El PLA puede describirse como 'biodegradable', pero en las condiciones particulares del compostaje industrial, hay que decir que es un polímero degradable ', nos dijo Florent. Jan-Peter mencoina: "El PLA es compostable, pero solo en una planta industrial de compostaje".
"Para que el PLA se degrade de verdad son necesarias las condiciones de compostaje industrial, temperatura y humedad controladas, en presencia de microorganismos". Florent explicó. En estas condiciones de compostaje industrial, el PLA se puede biodegradar en unos pocos días a unos meses. Las temperaturas deben estar por encima de los 55-70ºC.
Desafortunadamente, el término 'biodegradable' utilizado por los fabricantes y distribuidores puede ser algo engañoso para el usuario final si no se define con más detalle. La Agencia Federal del Medio Ambiente también señala en su informe que un mayor impacto ambiental puede ocurrir a través del microplástico, si debido a esta biodegradabilidad reportada se descartan más plásticos.
Los plásticos PLA no se pueden biodegradar sin pasar por un sistema industrial.
En el exterior, se necesitan al menos 80 años para descomponer el PLA, esto contribuye a la contaminación ambiental del plástico y, sobre todo, los microplásticos, además del plástico convencional del petróleo crudo en el mar y en tierra. Por lo tanto, el PLA no debe liberarse en la naturaleza, la tierra en compostadores domésticos o desechos orgánicos. Eso nos lleva a la pregunta de qué sucede con el EPL tan pronto como lo descartamos.
La respuesta es no. Un informe de resultados de una encuesta de German Environmental Aid (DUH) con casi 1000 plantas de compostaje para residuos biológicos y residuos verdes, encontró que el 95% de estas plantas de compostaje no pueden compostar bioplásticos de acuerdo con los estándares. El 80% de estas plantas de compostaje, que compostan residuos orgánicos, consideran que el bioplástico es una impureza. Esto muestra que aunque el PLA puede biodegradarse en teoría, en la práctica carece de la infraestructura adecuada para la biodegradación.
Por sí solo, el PLA se puede reciclar según los tres expertos. Sin embargo, Florent señala: “Actualmente no existe una recolección oficial de residuos de PLA de la impresión 3D. De hecho, los canales de residuos plásticos actuales dificultan la distinción del PLA de otros polímeros como el PET (botellas de agua), y la contaminación de estos materiales con PLA dificulta el reciclaje ”.
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. Por el contrario, el ABS a base de petróleo emite un desagradable olor a plástico. Le preguntamos a Nicolas Roux, director ejecutivo de Zimple 3D, experto en emisiones de filamentos, qué emisiones de PLA se liberan realmente durante la impresión. "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". Esta barrera o membrana es la parte del pulmón a través de la cual se produce el intercambio de gases. Funciona, es decir, la absorción de oxígeno y la liberación de dióxido de carbono.
“Estas partículas son principalmente lactidas, pero se pueden liberar muchas otras partículas tóxicas, ya que los filamentos utilizados rara vez son 100% PLA y contienen hasta un 40% de aditivos. Es por eso que hay evidencia que demuestra que el PLA emite estireno, clorometilo y muchos otros carcinógenos conocidos en la industria química. Un informe de la Agencia Federal del Medio Ambiente también confirma la contaminación de partículas, nanopartículas y COV (compuestos orgánicos volátiles) en el proceso de extrusión. Impresión 3D de PLA y otros plásticos como ABS, donde las emisiones de ABS deberían ser más altas que las de PLA.
Solución para limpiar las emisiones de la impresión 3D. Créditos: Zimple
«En ausencia de una ficha de datos de seguridad conforme, los peligros del filamento son muy diferentes, pero todos existen. Los aditivos utilizados y el proceso de fabricación del filamento tienen un gran impacto en la peligrosidad de sus emisiones ”, explica Nicolas. Por lo tanto, es seguro que las nanopartículas se desplazarán incontrolablemente hacia el aire cuando se presione el PLA, contaminando así el cuerpo del usuario.
"Por lo tanto, debe protegerse limitando el riesgo". Para no estar expuesto a emisiones aleatorias, Nicolas recomienda no trabajar nunca cerca de una impresora 3D en funcionamiento, ventilar el espacio en el que se imprime y posiblemente utilizar un sistema de filtración.
Florent: "Los biofilamentos son más respetuosos con el medio ambiente que los de los recursos fósiles". Sin embargo, depende de los aditivos añadidos, por lo que algunos fabricantes como Francofil también producen filamentos de PLA cuyos aditivos no contienen productos químicos. Muchos de sus filamentos PLA han agregado subproductos (desechos) como mejillones, trigo y granos de café, lo que los hace 100% orgánicos, seleccionados dentro de las mejores iniciativas que mezclan impresión 3D y ecología.
Nicolas opina que no existe una alternativa sostenible real al filamento de PLA: “Desafortunadamente, no conozco ningún filamento verdaderamente verde y seguro que no emite partículas o es capaz de biodegradarse en el suelo o en el océano. La preferencia por filamentos con hojas de seguridad conformes de los fabricantes europeos es, en mi opinión, una actitud responsable en la elección de los materiales ». Jan-Peter también recomienda filamentos europeos: "En PLA, que viene de Asia, hay muchos proveedores que no especifican qué hay en su filamento". Continúa: “Hay muchos plásticos en la impresión 3D hechos de materias primas naturales, pero rara vez se los ve como filamentos. Probablemente sea difícil hacer un filamento para imprimir ».
Sin embargo, hay empresas, como la startup canadiense Genecis, que están trabajando en el desarrollo de polímeros que se degradan en entornos naturales después de unos 12 meses. Además, ahora hay algunos fabricantes, como Nefilatek, que ofrecen filamentos reciclados. Este sigue siendo plástico, pero definitivamente más sostenible que el nuevo material.
Desarrollo de plásticos a partir de bacterias. Créditos: Genecis
El PLA se compone de materias primas renovables y es biodegradable en los sitios de compostaje industrial. Sin embargo, debido a la falta de infraestructura, es difícil realmente compostar o reciclar PLA industrialmente. Contrariamente a la creencia popular, el filamento PLA también emite sustancias nocivas, aunque menos que el ABS. El verdadero problema de los filamentos de PLA es que sus propiedades se comunican parcialmente y no están claramente definidas.
En general, se puede decir que el PLA, a través de su fabricación a partir de materias primas renovables y la posibilidad teórica de biodegradación, es algo más sostenible que el plástico procedente de combustibles fósiles. Pero el plástico contamina y sigue contaminando la naturaleza y los mares. Por tanto, la única alternativa verdaderamente realista es utilizar la menor cantidad de plástico posible, sea 'biodegradable' o no. En la impresión 3D, solo se debe imprimir lo necesario, si buscas una forma de ser más sostenible. También debes hacer todo lo posible para reciclar adecuadamente el plástico utilizado con soluciones como ProtoCycler o Plast'if, dos soluciones domésticas para reciclar tus modelos o plásticos desde casa.
Usar solo lo necesario es una de las posibles soluciones. Créditos: Umeleon.
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Muy buen articulo. Está claro que la impresión 3D es una revolución que nos está permitiendo dar rienda suelta a nuestra imaginación para diseñar e implementar multitud de accesorios que pueden hacer nuestro día a día más fácil.
Pero, como se explica en el artículo, no todo el progreso tiene sus beneficios. Para que esto sea sostenible, solo hay que imprimir lo necesario, utilizar filamentos que hagan el menor daño posible al medio ambiente, que estén hechos de materias primas naturales y que se descompongan en el medio de forma natural, sin utilizar energía adicional y con poco tiempo. .
Creo que en el ámbito doméstico, donde la impresión 3D es entretenimiento, debemos utilizar impresoras 3D que utilicen tecnologías y filamentos que no dañen el medio ambiente. La tecnología FDM y los filamentos 100% biológicos son una excelente opción en la actualidad. Debemos comprar filamentos de fabricantes comprometidos con el medio ambiente que especifiquen claramente qué aditivos utilizan y que podemos elegir concienzudamente.
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