Imprimante 3D et Environnement


L’environnement

On a présenté l’impression 3D comme une innovation de rupture bouleversant notre façon de produire des objets. Or, la production est intimement liée à la pollution de par la consommation d’énergie nécessaire à la transformation des matières premières en produits finis. La question des impacts sur l’environnement de l’impression 3D et des bouleversements induits doit nécessairement être posée.

Les concepts productifs principaux que l’on associe à l’impression 3D sont la production à la demande et la production distribuée. Beaucoup prétendent, à tort ou à raison, que le nouveau système de production promis par l’impression 3D, à savoir de nombreuses et petites unités de productions réparties sur le territoire (contre le modèle centralisé d’une usine nationale), va permettre de réduire drastiquement les émissions de CO2 en limitant le transport de marchandises et le niveau de stock des entreprises. Les agents économiques ont la possibilité de se transmettre le produit numérique (le modèle 3D) et non le produit physique, ce qui réduit largement la complexité des circuits logistiques et des chaines d’approvisionnement traditionnels (voir chapitre 2).

Imprimante 3D et Environnement Source: Walmart Corporate via Flickr

D’autres nous mettent en garde contre ces prophéties. Il est parfois nécessaire d’imprimer trois fois un produit avant que la qualité d’impression soit suffisante. Sans compter que les matériaux d’impression utilisés aujourd’hui ne sont pas totalement exempts de produits toxiques.

L’impression 3D : aussi green qu’on veut le croire ?

Les imprimantes 3D : des machines énergivores

Difficile de s’en rendre compte pour un œil non expert, mais les imprimantes 3D consomment de grandes quantités d’électricité, apparemment beaucoup plus que les machines de production classique, les machines-outils à injection plastique. Le projet Atkins, mené par des scientifiques de l’université de Loughborough au Royaume-Uni, vise à estimer la consommation carbone de l’impression 3D. En comparant des imprimantes 3D industrielles et des machines à injection plastique, ils arrivent à la conclusion que l’imprimante 3D consomme, pour chauffer le plastique et pouvoir réaliser le processus additif, cinquante à cent fois plus d’électricité que la méthode d’injection plastique. 011.jpg

L’utilisation du plastique

Indépendamment du mode de production qui est utilisé, le plastique n’est que rarement synonyme d’écologie : c’est un dérivé du pétrole dont la production nécessite des matériaux fossiles.

Imprimante 3D et Environnement Source: Creative Tools via Flickr

Les fumées nocives émises par les impressions

Les imprimantes 3D chauffent de la matière plastique pour pouvoir la passer à travers leur extrudeuse et réaliser le processus additif. Des chercheurs américains et français se sont penchés sur l’étude de ces odeurs ainsi que sur leur potentiel de nocivité pour l’être humain. La conclusion de leur étude souligne la présence de particules extrêmement fines (UFP) dégagées par des imprimantes 3D en fonctionnement. La présence de telles particules dans l’air n’est pas anodine car elle peut causer des dysfonctionnements pulmonaires, réactions allergiques ainsi que d’autres maladies plus ou moins sévères. L’étude souligne également que le niveau d’émission de ces particules varie en fonction des matériaux utilisés : ainsi, le plastique ABS serait plus nocif que le plastique PLA en ce sens qu’il générerait plus de UFP lorsqu’il serait chauffé. L’étude recommande de bien aérer les pièces où des imprimantes 3D seraient amenées à fonctionner fréquemment.

Imprimante 3D et Environnement Source: Mads Bødker via Flickr

Le mythe du zéro-déchet

Il a souvent été dit que l’impression 3D aurait un effet écologique immédiat dans la mesure où elle réduirait considérablement la production de déchets. Le processus additif d’une imprimante 3D permet en effet d’imprimer seulement ce qui est nécessaire pour l’édification du produit. A l’inverse, découper un bloc de métal pour lui donner une forme particulière est un processus soustractif bien plus générateur de déchets. Malheureusement, la réalité n’est pas si simple. La technologie de l’impression 3D est encore à améliorer : certaines études montrent qu’une impression pourrait générer jusqu’à 40% de déchets.

Le potentiel écologique de l’impression 3D

Après avoir posé quelques réserves sur l’impression 3D en tant qu’outil écologique, il faut néanmoins se rappeler que la technologie actuelle est amenée à évoluer rapidement et donc à s’améliorer. Les problèmes de production de déchets ou d’émissions de particules pourront être traités à l’avenir par les fabricants Il est donc important d’étudier le potentiel écologique que cette technologie représente.

Le potentiel écologique de l’impression 3D :

Les axes de gains écologiques liés au processus d’impression 3D par rapport aux procédés traditionnels sont les suivants: - Fabrication locale de produits, réduisant ainsi les distances de transport entre fabricants et consommateurs, et donc la pollution associée. - Réduction du nombre moyen de pièces par produit, simplifiant ainsi les chaines logistiques ce qui implique moins de transport et moins de gaspillage (produits invendus) - Réduction des matières premières utilisées pour la production d’un objet: le processus additif des imprimantes 3D n’imprime que ce dont il a besoin. - Prototypage de produits simplifié, beaucoup plus local, permettant une production des prototypes par les designers eux-mêmes. - Production de petites séries, à la demande, près de la zone de consommation, limitant ainsi les stocks (conservés dans des entrepôts qui sont consommateurs d’énergie) et le transport des produits. - L’upcycling ou le rallongement de la durée de vie des produits

L’impression 3D peut également permettre de rallonger la vie de certains produits. En donnant aux consommateurs la possibilité d’imprimer des objets sur-mesure, ils peuvent ainsi donner un nouveau souffle à des objets qu’ils auraient normalement jetés, faute d’usage.

Les consommateurs peuvent réparer un objet cassé grâce à leur imprimante 3D, en imprimant une pièce de rechange téléchargée sur Internet ou en réimprimant soit même une partie d’un objet cassé.