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21-02-2014
Mots clés
Technologie
Monde

Algues, céréales, déchets : à quoi fonctionneront nos imprimantes 3D ?

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Algues, céréales, déchets : à quoi fonctionneront nos imprimantes 3D ?
(Crédit photo : jabella - flickr)
 
Les imprimantes 3D signifient-elles la fin de la production de masse et des déchets ? Oui, mais à condition qu'on les nourrisse autrement qu'avec du plastique dérivé de pétrole… Les inventeurs planchent déjà. Revue d'idées.
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L’imprimante 3D, ça sent le futur à plein nez. Depuis qu’en 2009, l’une des techniques de l’impression 3D – la modélisation par dépôt de filaments fondus (1) – est tombée dans le domaine public et que des communautés de sympathiques bricoleurs s’en sont emparées, ces machines, pourtant utilisées depuis une bonne dizaine d’années par l’industrie, concentrent tous les regards. Puisqu’elles pourront fabriquer des pièces à la demande, elles signeront la fin de la production de masse, lit-on déjà. Mais aussi du gaspi à outrance. Certes… Sauf que pour le moment, outre les machines industrielles qui se nourrissent parfois de sable ou de résine mais servent essentiellement à mettre au point des prototypes, les machines destinées à fabriquer des produits grands publics carburent globalement aux plastiques… dérivés de pétrole.

« Les machines à prototypages rapides (comprenez les imprimantes 3D, ndlr) fonctionnent surtout avec des filaments de type ABS. C’est le plastique qui compose la plupart des objets industriels produits par l’industrie comme les Légo », explique Bertier Luyt, fondateur du Fabshop. Autre matière couramment utilisée : le PLA, un dérivé d’amidon de maïs. Mieux que l’ABS puisqu’il n’utilise pas de dérivé du pétrole et est – à terme – biodégradable. Sauf que le PLA se compose d’un maïs très souvent américain et issu d’une agriculture intensive à base de tracteurs, d’engrais, de pesticides. Pis, « 90% du maïs américain est OGM », souligne Bertier Luyt. Enfin, ces cultures de maïs destinées à la fabrication du plastique risquent de faire concurrence à la consommation alimentaire, comme aujourd’hui les agrocarburants.

Pour le moment, pas trop d’inquiétude. Les tonnages engrangés par ces machines sont une goutte d’eau dans un océan de plastique. Mais demain ? Pour que le futur soit plus durable, des industriels planchent déjà sur de nouvelles options. Car si sur les machines « on a très peu de progrès à attendre, à part la fabrication d’une machine plus grande, qui fonctionne plus vite, le vrai enjeu réside dans la multiplicité des matériaux et la création d’une machine qui sera multimatériaux. Si vous voulez un jour avoir du 3D chez vous, il faut que ça serve à quelque chose », souligne Bertier Luyt. « Les matériaux et leur mise en œuvre, c’est la clé de tout, souligne Alain Bernard, directeur de recherche à l’Ecole centrale de Nantes et membre de l’Association française de prototypage rapide (AFPR). Si vous maîtrisez le matériau, vous êtes le roi. »

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Un plastique biodégradable à base de céréales :

Les déchets produits par les imprimantes 3D, c’est le combat de la start-up toulousaine eMotion Tech. Avec une autre société du Sud-Ouest, Vegeplast, – à l’origine notamment du matériau intégré dans les capsules biodégradables compatibles avec les machines Nespresso – elle planche sur un nouveau consommable pour les imprimantes 3D.

Avantage :  Le Vege3D ? Un consommable 100% végétal et biodégradable, assurent les partenaires. En clair, il suffira de le glisser dans votre compost une fois l’objet décrété en fin de vie. Un peu comme le PLA, sauf que si celui-ci vient très souvent des Etats-Unis, le Vege3D est « produit localement et destiné à une consommation locale », assure Guilhem Peres, cofondateur d’eMotion Tech.

Inconvénient : Les céréales – nous n’en saurons pas plus, le secret reste bien gardé – qui composent le consommable de Vegeplast risquent-elles de faire de la concurrence à nos assiettes ? « Nous sommes dans des volumes tellement dérisoires qu’il n’y a pas de souci », assure Guilhem Peres. Mais demain ?

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Un matériau fait d’algues :

L’idée est née de la rencontre entre Bertier Luyt de Fabshop et Rémy Lucas de la société quimperoise Algopack. Si l’expertise du premier porte sur l’imprimante 3D, le second développe depuis 2010 un matériau à partir d’algues brunes récoltées en mer et qui ressemble fortement à du plastique. Pour en faire une ressource utilisable par les machines 3D, l’homme a développé un autre produit surnommé Seaweed Filament (SWF), un savant mélange d’algues et d’un liant plastique.

L’avantage : Les algues, on en trouve naturellement. Mieux, pour pousser, elles n’ont besoin ni d’engrais, ni de pesticides et ne consomment pas de terres arables. Enfin, elles peuvent venir de tout près, contrairement aux autres matériaux de type ABS ou PLA. Pour ceux-là, « nos volumes de matériau ne sont pas assez importants pour remplir des containeurs susceptibles de traverser l’Atlantique en 4 semaines. Tout se fait par avion », souligne Bertier Luyt.

Enfin, pour le fondateur de Fabshop, le SWF a de fortes qualités techniques : « C’est un bioplastique qui a une densité inférieure. Les pièces sont moins lourdes à volume égal. Il a aussi un toucher très proche du liège, plus chaud que les autres plastiques. Et, il permet une très bonne lecture des détails, notamment pour les sculptures et les objets complexes. »

L’inconvénient :

« Nous savons bien que par rapport à la consommation mondiale de plastique, notre impact sera bien modeste. C’est une petite pierre, mais c’est avec les petites pierres qu’on fait les grandes murailles », souligne Bertier Luyt.

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Des déchets recyclés

On en est encore au balbutiement, mais les « makers » s’y essaient. En janvier, un étudiant américain a présenté la Filabot, une machine qui transforme les déchets plastiques du quotidien (bouteilles, emballages…) en matière susceptible d’intégrer les machines 3D. Quelques mois plus tard, c’est la Filamaker qui débarque sur le circuit. Une machine open-source capable de broyer des objets déjà conçus par imprimante 3D et de les transformer en filaments neufs.

L’avantage : Il paraît évident. Réutiliser les matériaux déjà façonnés, c’est en finir avec la notion même de déchets dans le circuit. Recycler les plastiques de la vie de tous les jours en consommables, c’est redonner une fonction à des matériaux en surplus. Mieux, ce procédé pourrait permettre aux utilisateurs d’avoir accès à des matériaux à bas coûts. Intéressant, quand on sait que le prix du filament s’échelonne entre 40 et 50 dollars (entre 29 et 36 euros) le kilo.

L’inconvénient :

« Le principal écueil de la réutilisation des plastiques domestiques pour les imprimantes 3D c’est qu’il faut bien les trier pour obtenir un plastique homogène. Car les plastiques ont des points de fusion différent, une viscosité différente. On ne peut pas les mélanger et les mettre dans l’imprimante comme ça », souligne Alain Bernard. Enfin, le recyclage à domicile – comme l’impression – risque de poser des problèmes de santé. L’été dernier, des chercheurs de l’Institut de technologie de l’Illinois à Chicago ont évalué les particules ultrafines liées à l’impression 3D. Et recommandé la prudence.

(1) Depuis le 28 janvier, une autre technique dite du « frittage laser » et qui utilise un laser pour solidifier la matière est tombée à son tour dans le domaine public. Elle avait été brevetée dans les années 1990 par la société DTM. 

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  • Depuis que j’ai vu un reportage sur les imprimantes 3d dans l’émission de E=m6 je ne cesse de suivre son actualités. Pour le moment les matériaux sont encore assez chers mais nul doutes que le prix des consommables à l’instar de la machine elle même vont voir leur coût baisser.

    8.05 à 15h31 - Répondre - Alerter
  • Dans la même idée que Filamaker, Il y a également des initiatives pour sensibiliser les consommateurs à ce problème d’utilisation massive du plastique (notamment dans les imprimantes 3D futures) comme le projet "Perpetual Plastic Project" (voir http://www.imprimeren3d.net/recycle...). C’est une machine capable de transformer du plastique (à priori des gobelets en plastique) en filament 3D pour imprimante. Ce genre d’initiative n’a pas de but "industriel" mais contribue à sensibiliser la population. On retrouve les inconvénients cités dans l’article, c’est à dire qu’il faut des gobelets propres et nettoyés, coupés d’une certaine façon etc.) mais c’est un bon début.

    22.02 à 10h58 - Répondre - Alerter
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