Científicos australianos desarrollan la primera microfábrica que convierte plásticos difíciles de procesar que se encuentran en equipos electrónicos en filamento 3D

Actualizado: 11/10/2024

En un esfuerzo por abordar el creciente problema de los residuos electrónicos y la dependencia de plásticos vírgenes en la impresión 3D, el Centro SMaRT de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), en colaboración con la empresa Renew IT, ha creado la primera MICROfactorie para convertir plásticos de desechos electrónicos en filamento para impresoras 3D. Este avance tecnológico no solo proporciona una solución efectiva para la gestión de residuos, sino que también fomenta un enfoque más sostenible en la fabricación de filamentos para impresoras 3D.

• Primera microfactoría de filamento 3D: Convierte plástico de desechos electrónicos en filamento reciclado.
• Colaboración: Proyecto conjunto entre el Centro SMaRT de UNSW y Renew IT.
• Proceso: Plásticos difíciles de reciclar, derretidos y enfriados para crear filamento.
• Reducción de plásticos vírgenes: Menor dependencia de plásticos nuevos derivados del petróleo.
• Impacto ambiental positivo: Menos residuos en vertederos y reducción de emisiones de carbono.
• Problema de los residuos electrónicos: Más de 53 millones de toneladas generadas anualmente; solo 17,4 % reciclado.
• Impresión 3D sostenible: Filamento reciclado para la creciente industria de impresión 3D.
• Desafíos: Calidad variable, costo inicial alto, y necesidad de personal capacitado.
• Futuro prometedor: Tecnología adaptable a otros materiales y sectores.
• Objetivo: Promover una economía circular, reutilizando residuos como recursos valiosos.

Innovación tecnológica y sostenibilidad

El proceso desarrollado por el equipo de la profesora Veena Sahajwalla, directora del Centro SMaRT, permite convertir plásticos duros procedentes de equipos electrónicos, que de otro modo terminarían en vertederos, en filamentos útiles para la impresión 3D.

Estos plásticos, que no son reciclables mediante los métodos convencionales, ahora pueden ser reprocesados mediante una combinación de calor controlado y enfriamiento, lo que los transforma en un nuevo material de fabricación.

Uno de los principales impactos de esta iniciativa es la reducción de la necesidad de plásticos vírgenes en la impresión 3D, un sector en auge a nivel global.

Al producir localmente filamentos a partir de desechos electrónicos, se disminuyen las emisiones de carbono asociadas con la importación de estos materiales, contribuyendo a un ciclo de vida del producto más sostenible.

El impacto en la industria de residuos electrónicos

El rápido crecimiento de la industria tecnológica y la obsolescencia programada han aumentado significativamente la cantidad de desechos electrónicos a nivel global. Según la Global E-waste Monitor 2020, se generan más de 53 millones de toneladas de residuos electrónicos al año, y se espera que esta cifra siga aumentando. De esta cantidad, solo el 17,4 % es reciclada adecuadamente. Muchos de estos desechos contienen plásticos difíciles de reciclar, que terminan en vertederos.

La microfactoría de filamentos de SMaRT y Renew IT aborda dos problemas principales: reduce la necesidad de producir plástico virgen para la fabricación de filamentos y, al mismo tiempo, previene que los plásticos duros acaben en vertederos.

Esta solución no solo es económicamente viable, sino que también responde a las demandas de sostenibilidad y responsabilidad corporativa.

¿Cómo funciona la microfactoría?

Imagina que cuando una computadora o un televisor viejo ya no funcionan, se convierten en basura. Normalmente, esos aparatos tienen muchas partes de plástico duro que no se pueden reciclar fácilmente, por lo que terminan en los basureros, y eso no es bueno para el planeta.

Para solucionar este problema, se diseñó esta microfactoría, es como una fábrica pequeña que se encarga de convertir el plástico de esos aparatos viejos en un material que sirve para imprimir cosas en 3D.

1. Primero, se recogen aparatos viejos, como computadoras, impresoras o televisores. Estos tienen partes de plástico que ya no se usan.
2. Después, en la microfactoría, separan esos plásticos y los cortan en pedacitos pequeños. No todos los plásticos son iguales, así que eligen los que mejor sirven para el proceso.
3. Luego, esos pedacitos de plástico se calientan hasta que se derriten un poco, como cuando derrites chocolate en el microondas. Después, se enfrían de forma controlada para que se conviertan en un hilo de plástico largo y delgado.
4. Finalmente, ese hilo de plástico se enrolla en una bobina. Así, queda listo para usarse en una impresora 3D, que es una máquina que puede «imprimir» juguetes, piezas para robots o casi cualquier cosa, usando el plástico reciclado en vez de uno nuevo.

Al reciclar el plástico de los aparatos viejos, no solo evitamos que termine en los basureros, sino que también dejamos de usar plástico nuevo, que viene del petróleo y contamina mucho. Además, al hacer el filamento de manera local, se reduce la contaminación que generaría traerlo de otros países en aviones o barcos.

La importancia de la impresión 3D sostenible

La impresión 3D ha revolucionado la forma en que se fabrican productos, permitiendo la creación rápida de prototipos y la producción personalizada de piezas en sectores como la medicina, la ingeniería y el diseño industrial. Sin embargo, gran parte del filamento utilizado en la impresión 3D tradicional proviene de plásticos vírgenes, un material derivado del petróleo con un alto costo ambiental.

La iniciativa de SMaRT y Renew IT tiene el potencial de cambiar este paradigma. Según el CEO de Renew IT, James Lancaster, «si podemos producir filamento de manera competitiva a partir de plástico reciclado, no hay razón para seguir fabricándolo con materiales vírgenes«. Este enfoque tiene el doble beneficio de reducir la demanda de nuevos plásticos y fomentar la reutilización de desechos que, de otro modo, serían un problema ambiental.

Desafíos y futuro de las microfactorías

El desarrollo de la tecnología MICROfactorie para filamentos plásticos no ha estado exento de desafíos. La profesora Sahajwalla señaló que ha sido un proceso de varios años, lleno de altibajos, pero que finalmente ha dado sus frutos al ver el sistema en pleno funcionamiento.

Esta tecnología ofrece una solución horizontal que puede aplicarse a cualquier industria que utilice plásticos y desee reducir su huella ambiental.

Además, el impacto potencial de esta tecnología no se limita a la impresión 3D. La MICROfactorie de filamentos plásticos es solo una de las innovaciones que se están desarrollando en el Centro SMaRT.

Otro ejemplo es la tecnología de MICROfactorie de cerámica verde, que también busca comercializarse y que podría tener aplicaciones importantes en la construcción y otras industrias.

El avance de las MICROfactorías de plásticos en la creación de filamentos reciclados marca un hito importante en la transición hacia una economía circular, en la que los residuos se convierten en recursos valiosos. Este enfoque no solo es necesario para reducir el impacto ambiental de la fabricación, sino también para enfrentar el desafío creciente de los residuos electrónicos.

A medida que estas tecnologías se expandan y evolucionen, podrían desempeñar un papel crucial en la creación de un futuro más sostenible y resiliente para la industria y el medio ambiente.

Vía www.smart.unsw.edu.au

Ventajas de la tecnología de microfactorías para convertir plástico de desechos electrónicos en filamento 3D

1. Reducción de residuos: Ayuda a disminuir la cantidad de plásticos que terminan en los vertederos, reciclando materiales que de otro modo serían considerados basura.
2. Economía circular: Promueve un modelo en el que los materiales se reutilizan en lugar de desecharse, aprovechando los residuos como recursos valiosos.
3. Disminución de la dependencia de plásticos vírgenes: Al usar plásticos reciclados en la fabricación de filamento para impresoras 3D, se reduce la necesidad de producir plásticos nuevos derivados del petróleo.
4. Reducción de emisiones de carbono: Al fabricar el filamento localmente, se disminuyen las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas con el transporte y la importación de filamento fabricado en otros países.
5. Impulso a la industria de la impresión 3D sostenible: Fomenta el uso de materiales reciclados en un sector en crecimiento, proporcionando una alternativa más ecológica a los filamentos tradicionales.
6. Versatilidad en la aplicación: La tecnología puede adaptarse a otros materiales difíciles de reciclar, abriendo la puerta a nuevas soluciones para diferentes tipos de residuos.
7. Fomento de la innovación y la responsabilidad ambiental: Este tipo de iniciativas impulsa a las empresas y a la sociedad a buscar formas más responsables de gestionar los residuos.

Desventajas de la tecnología de microfactorías

1. Costo inicial elevado: La implementación de microfactorías requiere una inversión significativa en tecnología, infraestructura y capacitación.
2. Calidad variable del filamento reciclado: La calidad del plástico reciclado puede no ser tan consistente como la de los plásticos vírgenes, lo que podría afectar la calidad del producto final en la impresión 3D.
3. Limitaciones en la selección de plásticos: No todos los plásticos de los desechos electrónicos son aptos para la conversión en filamento, lo que limita el tipo de residuos que se pueden procesar.
4. Escalabilidad: La tecnología aún está en desarrollo, lo que significa que puede ser difícil implementarla a gran escala o en áreas con poca infraestructura para el reciclaje.
5. Mantenimiento y operación técnica: La operación de las microfactorías puede ser compleja y requiere personal capacitado para el manejo de equipos especializados.
6. Energía necesaria para el reciclaje: Aunque la microfactoría es más sostenible que otras alternativas, el proceso de calentamiento y enfriamiento del plástico todavía requiere una cantidad considerable de energía.
7. Aceptación en el mercado: A pesar de sus beneficios, la adopción generalizada de filamentos reciclados podría enfrentarse a barreras en el mercado, como la percepción de menor calidad o la falta de estandarización.

Aunque esta tecnología presenta grandes ventajas en términos de sostenibilidad y reducción de residuos, todavía enfrenta algunos desafíos para su adopción masiva y optimización.