IL PROGETTO BARBARA CONCLUDE LA RICERCA SULLA STAMPA 3D DI PROTOTIPI AUTOMOBILISTICI E DI COSTRUZIONE DAL CIBO
Un progetto finanziato dall’Unione Europea (UE), BARBARA (Biopolymers with Advanced funzionities for Building and Automotive parts processing through Additive Manufacturing), ha concluso quattro anni di ricerca nella produzione di materiali a base biologica adatti per prototipi di stampa 3D nei settori automobilistico e delle costruzioni.
Incluso nel quadro di Orizzonte 2020 dell’UE , BARBARA ha riunito 11 partner provenienti da Spagna, Italia, Germania, Svezia e Belgio, per sviluppare i nuovi materiali stampabili in 3D da rifiuti alimentari e sottoprodotti agricoli.
Le preoccupazioni ambientali e sociali sulla quantità di cibo che viene buttato via e che va sprecato nel mondo sviluppato sono aumentate costantemente negli ultimi dieci anni. In effetti, l’UE da sola produce circa 110 milioni di tonnellate di rifiuti alimentari ogni anno.
Quattro anni fa, e con un budget di 2,7 milioni di euro, i partecipanti al progetto BARBARA si sono proposti di trovare modi per riutilizzare i rifiuti organici per la produzione di bioplastiche con usi industriali a valore aggiunto. Lo scopo dell’iniziativa era utilizzare i materiali a base biologica di nuova creazione per formare prototipi concettuali, fabbricati utilizzando un processo di stampa 3D Fused Filament Fabrication (FFF).
Il progetto richiedeva che i nuovi materiali fossero basati su rifiuti alimentari, come verdure, frutta e noci, o sottoprodotti agricoli come il mais. I materiali dovevano anche avere proprietà meccaniche, termiche e antimicrobiche specifiche per essere adatti all’uso industriale nei componenti dei settori automobilistico e delle costruzioni.
Il settore automobilistico è stato scelto per questo progetto a causa del suo approccio spesso su misura ai componenti, alla forma e al design del veicolo, che richiede un alto grado di flessibilità e capacità di innovazione. Nel frattempo, il settore delle costruzioni è stato selezionato per le sue caratteristiche e requisiti unici, coinvolgendo parti che spesso devono essere realizzate su misura.
Nel corso del progetto sono stati sviluppati con successo un totale di otto nuovi materiali a base biologica. I materiali sono stati sottoposti a temperature elevate, trattamenti di raffreddamento ad acqua e legatura e rinforzo del materiale per creare bobine di filamenti adatte al processo FFF.
I materiali contenevano polimeri di poliestere e poliammide mescolati con polisaccaridi derivati dal mais e additivi dal melograno, pigmento e profumo di limone e guscio di mandorle. Ciascuna di queste aggiunte ha conferito ai materiali diverse consistenze, colori e fragranze, nonché proprietà antimicrobiche e antiossidanti.
I team hanno prodotto prototipi dimostrativi come i rivestimenti delle portiere delle auto, le maniglie delle porte e le fasce del cruscotto per l’uso nel settore automobilistico, e stampi e strumenti per la creazione di nodi per le capriate nel settore delle costruzioni.
Secondo quanto riferito, il passo successivo per il progetto è aumentare il lavoro svolto finora per portare i prototipi dal laboratorio a un livello semi-industriale.
Stampa 3D di biomateriali da rifiuti alimentari
La produzione additiva di rifiuti alimentari non è necessariamente un fenomeno nuovo, infatti, le aziende di stampa 3D sviluppano biomateriali da rifiuti alimentari e altre materie da anni. Tuttavia, in un’era in cui la pressione aumenta sempre più la quantità di cibo per il consumo umano che viene sprecata o persa ogni anno (circa 1,3 miliardi di tonnellate a livello globale), questa è un’area che viene sfruttata da coloro che operano nel settore della stampa 3D. sempre più.
Nel 2015, la designer italiana Marina Ceccolini ha iniziato a creare il suo potenziale materiale di stampa 3D chiamato AgriDust , ispirato alla buccia di mandarino disidratata. Tenuto insieme alla fecola di patate, AgriDust è stato creato da tutti i tipi di alimenti trovati nella discarica locale di Ceccolini, inclusi fondi di caffè, gusci di arachidi, bucce di arancia e limone, bucce di pomodoro e baccelli di fagioli.
Altrove, il Digital Matter Intelligent Construction Research Studio presso l’ Istituto di architettura avanzata della Catalogna ha introdotto un nuovo tipo di bioplastica con il potenziale per sostituire la tradizionale plastica PET a base di petrolio, mentre la start-up Genecis , fondata da studenti, ha combinato biotecnologia, apprendimento automatico, e ingegneria microbica per convertire i rifiuti alimentari in PHA , una forma di plastica completamente biodegradabile.
Con un approccio leggermente diverso, la start-up olandese Upprinting Food prende pane, frutta e verdura che sono stati buttati via perché troppo brutti o maturi per essere venduti, ma invece di trasformare i rifiuti alimentari in un materiale bioplastico, il ferm fonde insieme i diversi ingredienti per creare snack commestibili stampati in 3D .
