News Lundi 1 octobre 2018 - 13:43

L’impact environnemental de la fabrication additive

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Le MIT et les universités de Yale et de Nottingham ont analysé l'impact environnemental de la fabrication additive et de l'impression 3D. Cette étude est parue dans le Journal of Industrial Ecology de l'Université de Yale. Si la technologie additive semble écologique grâce à la réduction des déchets et la production locale, elle incite toutefois à prendre des précautions, dans les industries notamment. Le professeur Tim Gutowski, professeur de génie mécanique au Massachusetts Institute of Technology (MIT), explique ses recherches. 

La fabrication additive, une technologie verte

Deux avantages écologiques sont régulièrement vantés dans l’utilisation de la fabrication additive par rapport aux méthodes traditionnelles : la réduction des déchets, car la technologie additive utilise principalement la matière première dont elle a besoin, et la relocalisation de la production, c’est-à-dire la possibilité qu’offre la fabrication additive de produire sur place, sans nécessiter de transporter les produits. Ce dernier a été reconnu, par une étude récente de l'association environnementale allemande Umweltbundesamt (UBA), comme l'un des principaux facteurs contribuant aux avantages écologiques de la technologie.

Des productions inutiles

Toutefois, le professeur Tim Gutowski affirme que la fabrication additive ne peut pas être zéro déchet, principalement du fait que de nombreuses productions nécessitent des structures de support. « Ces supports ne peuvent pas toujours être retransformés en matières premières. […] Il est important de se demander si les plastiques, les métaux ou les autres matériaux utilisés en fabrication additive peuvent être recyclés. » Le professeur pousse même plus loin la problématique. Cette technologie pourrait inciter « une augmentation des produits de consommation jetables ». Elle suscite de l’intérêt et de la curiosité qui poussent à produire des objets inutiles, augmentant ainsi la consommation de plastique. Face à cette problématique, il est toutefois possible de se tourner vers des matériaux innovants tels que le plastique biodégradable, dérivé de fibres de chanvre.

Les composés organiques volatils 

Les composés organiques volatils (COV), présents dans les procédés industriels de fabrication additive, font l'objet de préoccupations. De nombreuses études les qualifient de « sous-produits nocifs ». L'exposition à ces particules, aux nanoparticules et aux autres émissions de COV, produites par les procédés de fabrication additive, reste toutefois faible si, et seulement si, les bonnes précautions sont appliquées. La fabrication additive métallique et ses procédés de fusion laser sur lit de poudres notamment nécessitent de prendre de vraies précautions. Heureusement, il existe des solutions disponibles sur le marché : les risques liés à la fabrication additive métallique

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De nombreuses recherches à mener 

« Certaines applications d'impression 3D ne sont effectivement pas souhaitables du point de vue environnemental. Cependant, il existe de nombreuses possibilités d'amélioration qui n'ont pas encore été exploitées. La première étape est une recherche plus poussée sur les impacts environnementaux de la production des matériaux utilisés dans la fabrication additive et de la manière dont les produits sont utilisés, mais aussi sur les déchets qu'ils génèrent. » Derrière les procédés, leurs consommations énergétiques, les matériaux…, il faut également se pencher sur les cycles de vie des produits et leur durabilité.

Cette étude est porteuse de quelques lacunes ou manques (bien mis en avant par le professeur Gutowski). Il est extrêmement difficile de relever et d’analyser l’ensemble des impacts d’une chaîne de fabrication. Les chercheurs ont donc ciblé leurs travaux sur l’énergie utilisée pendant que les machines tournent. « L'analyse quantitative des performances environnementales de l'impression 3D est limitée. Une grande partie de l'étude se concentre uniquement sur l'énergie utilisée pendant la production. Il est difficile d'inclure les impacts de la production, des matières premières, de l'utilisation du produit lui-même ou de la gestion des déchets », a expliqué Tim Gutowski. Nous devons donc relativiser notre enthousiasme et continuer d’avancer pour développer des systèmes de fabrication propres et peu énergivores.

Les problèmes d’hygiène, de sécurité et d’environnement sont de réels risques développés par les technologies innovantes… aussi additive. Il est important de les prendre en compte, de s’interroger et d’agir. A3DM Magazines’est penché sur les problématiques et les préoccupations à prendre en compte.

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