Presto sarà possibile utilizzare i rifiuti plastici per la stampa 3D? I ricercatori hanno trattato i rifiuti degli imballaggi e hanno realizzato i primi componenti a partire da essi. In futuro, il processo potrebbe essere applicato nell’industria aeronautica e automobilistica. Ogni anno miliardi di tonnellate di imballaggi in plastica vengono gettati nei rifiuti domestici e solo una piccolissima parte viene riciclata. I ricercatori intendono ora rendere riutilizzabili anche le plastiche molto contaminate e prepararle per la stampa 3D. La quantità di rifiuti plastici è triplicata negli ultimi 30 anni. A questo aumento contribuiscono in modo particolare gli imballaggi del sacchetto giallo. Mentre nel 1994 2,1 milioni di tonnellate di rifiuti plastici provenivano dalle abitazioni private, nel 2023 questa cifra era già salita a 5,6 milioni di tonnellate. Poiché la maggior parte della plastica è prodotta dal petrolio, il suo riciclaggio sta diventando sempre più importante. Un nuovo progetto di ricerca dell’Università di Scienze Applicate di Brema e dell’Istituto Fraunhofer si è posto l’obiettivo di preparare la plastica riciclata per la stampa 3D. “Poiché i rifiuti saranno utilizzati come materiale riciclato nella stampa 3D, devono soddisfare requisiti particolarmente elevati, ad esempio in termini di purezza, forma e dimensioni”, spiega il Dr. Dirk Godlinski, direttore di progetto presso l’Istituto Fraunhofer per la tecnologia di produzione e i materiali avanzati (IFAM).
Dai rifiuti alla stampa 3D
La dott.ssa Silke Eckardt, docente di Sistemi energetici sostenibili ed efficienza delle risorse presso l’Università di Scienze Applicate di Brema, spiega: “Tuttavia, riciclare i cosiddetti rifiuti post-consumo è molto più difficile che, ad esempio, i rifiuti plastici provenienti dalla produzione”.
I rifiuti sono spesso eterogenei e fortemente contaminati. Tuttavia, i ricercatori stanno lavorando per rendere questi tipi di plastica utilizzabili nell’economia circolare.
In uno studio di fattibilità è stata utilizzata plastica proveniente da un impianto di smistamento di imballaggi leggeri. Per ottenere la purezza necessaria, le plastiche sono state triturate, lavate e liberate da sostanze estranee in laboratorio utilizzando una separazione per immersione, flottazione e tecnologia a infrarossi. Il risultato è stato un materiale con una purezza superiore al 99,8%.
Il Fraunhofer IFAM si è poi occupato della lavorazione successiva. “Nel progetto, produciamo polipropilene omogeneo dai rifiuti trattati”, spiega Godlinski. Il polipropilene è caratterizzato da durata, resistenza alla rottura e flessibilità.
“Il segreto sta nel regolare con precisione le diverse viti meccaniche, le temperature, le pressioni e le velocità durante l’intero processo di produzione per garantire la produzione di un polipropilene omogeneo”.
Dr. Dirk Godlinski, direttore di progetto presso l’Istituto Fraunhofer per la tecnologia di produzione e i materiali avanzati IFAM
Nell’estrusore industriale, i fiocchi di plastica sono stati fusi a temperature superiori a 200 gradi ed estrusi in un filo omogeneo. Il risultato è stato un filamento di plastica grigio di circa due millimetri di spessore, che può essere utilizzato come filamento nella stampante 3D. I primi componenti, come i coperchi, sono già stati stampati con successo.
Utilizzo nell’industria
Lo studio di fattibilità è già stato completato, ma l’ottimizzazione del processo di produzione è ancora in corso. In futuro, la plastica potrebbe essere ulteriormente raffinata con additivi come fibre di vetro per produrre componenti di alta qualità per l’industria aeronautica e automobilistica.
La domanda di plastica riciclata è in aumento anche a causa dei requisiti di legge: secondo il regolamento UE sugli imballaggi, entro il 2030 il contenuto riciclato negli imballaggi dovrà essere compreso tra il 10 e il 35 per cento, e addirittura tra il 25 e il 65 per cento entro il 2035, a seconda del tipo di plastica e del prodotto.
“È importante aumentare la domanda di materiali riciclati”, spiega la dott.ssa Silke Eckardt. Soprattutto di fronte al cambiamento climatico, dobbiamo pensare all’efficienza delle risorse. L’economia circolare sta diventando sempre più importante. Anche Godlinski ne è convinto: ‘Più rifiuti ricicliamo, più energia e risorse risparmiamo’.
