Roland Berger ha chiesto cambiamenti radicali nella stampa 3D per trasformare in realtà i vantaggi di sostenibilità “superficiali” e potenzialmente “fuorvianti” del settore
Tradotto la stampa 3d non è abbastanza green e sostenibile
Di Bernhard Langefeld
Uno sguardo critico alle credenziali ecologiche di AM e una tabella di marcia per un futuro rispettoso del clima
Poiché le aziende di ogni settore prendono sul serio l’obiettivo della neutralità del carbonio negli anni a venire, la produzione additiva (AM) non può fare eccezione. Giocando alla carta della produzione a rifiuti zero, AM si è guadagnata la reputazione di bambino poster in questo senso. Eppure questa percezione è nel migliore dei casi superficiale, e nel peggiore forse fuorviante.
“Nonostante tutta la sua capacità di andare dove la produzione convenzionale non è mai andata prima, la produzione additiva ha il potenziale per diventare più verde e molto più trasparente”.
Bernhard Langefeld
SOCIO ANZIANO
Ufficio di Francoforte, Europa Centrale
Nel nostro articolo “Sustainable Additive Manufacturing”, graffiamo sotto la superficie ed esaminiamo la realtà dietro l’hype. Quello che trova è un quadro più sfumato: la produzione additiva può effettivamente dare un contributo potenzialmente enorme alle economie a emissioni zero. Tuttavia, deve diventare più trasparente su quelle aree in cui non è ancora all’altezza. Deve valutare apertamente ogni fase del ciclo di vita delle parti prodotte da AM – produzione di materiali AM, produzione di parti, utilizzo delle parti e smaltimento/riciclaggio – per mostrare il suo vero potenziale e i suoi vantaggi. Deve anche lavorare sodo per migliorare realmente la propria impronta ambientale complessiva .
Il problema della produzione – Confrontare mele con pere
In un confronto diretto, il documento spiega come le parti AM di solito abbiano un impatto ambientale maggiore rispetto alle parti prodotte in modo convenzionale fino al loro utilizzo del prodotto. Le sue polveri, i suoi filamenti e le sue resine devono naturalmente essere lavorati prima di essere stampati in 3D , il che consuma energia, emette carbonio e genera rifiuti. Tuttavia, il “confronto diretto” non è sempre possibile o ragionevole: uno degli USP chiave della produzione additiva è proprio che può produrre parti che le tecniche di produzione convenzionali non possono.
Inoltre, è nelle fasi di utilizzo e riciclaggio che le parti AM si rivelano davvero efficaci e possono realizzare guadagni di efficienza del carburante fino al 75% durante tutto il ciclo di vita del prodotto. Esempi dettagliati dell’industria aerospaziale e di altri settori mostrano come questo può essere fatto. È importante sottolineare, tuttavia, che Roland Berger sottolinea anche la necessità che le aziende AM debbano condurre valutazioni del ciclo di vita completo (LCA) per ottenere la piena trasparenza. Rare oggi nel settore, queste valutazioni sono essenziali per dimostrare se l’AM ha davvero un impatto ambientale complessivo inferiore rispetto alle parti convenzionali. Solo allora i clienti possono vedere cosa possono guadagnare passando alla produzione additiva. E solo allora l’industria stessa ha una base da cui partire per diventare più sostenibile.
Quattro passi verso la produzione additiva sostenibile
L’articolo collegato descrive la tabella di marcia in quattro fasi che Roland Berger ha sviluppato per stabilire e aumentare le credenziali di sostenibilità di AM.
Rendere più trasparente l’impronta ambientale di AM
Sulla base delle LCA sopra descritte, sosteniamo che la divulgazione completa dell’impronta di carbonio per i materiali, i macchinari ei processi AM dovrebbe essere pubblicata sulla base di metodologie di rendicontazione standardizzate. Ove possibile, dovrebbero essere aggiunti dettagli sulle opzioni di riciclaggio e zero rifiuti per offrire agli utenti di AM la piena visibilità sulle implicazioni ambientali della scelta di diversi materiali e attrezzature AM.
Sviluppare un database adatto per l’analisi del ciclo di vita
Poiché le LCA sono laboriose da produrre, è necessario rendere disponibili database completi per verificare il consumo di energia e le emissioni di anidride carbonica durante tutto il ciclo di vita di un prodotto. Oltre a facilitare la trasparenza sulla sostenibilità, questo approccio aiuterebbe anche i clienti a vedere il valore aggiunto da specifiche applicazioni AM.
Prevedere l’impatto ambientale prima della stampa
Se gli utenti sapessero in anticipo se e di quanto AM può ridurre le emissioni di CO2, ciò contribuirebbe notevolmente a confermare il suo status di tecnologia di produzione sostenibile. Ciò a sua volta potrebbe aprire la porta ad applicazioni in cui l’AM è attualmente considerato troppo costoso per competere.
Agire per ridurre l’impronta ambientale di AM
L’articolo sottolinea che AM è stato inizialmente progettato per spingere oltre i confini di ciò che è possibile nella produzione , non per ridurre le emissioni di carbonio . Sebbene abbia mostrato enormi promesse al primo conteggio, le sue emissioni di carbonio, insieme ad altri aspetti della sostenibilità, devono ancora essere ottimizzate. Qui, Roland Berger spiega in che modo i produttori di materiali devono identificare le loro principali fonti di emissioni, esplorare l’uso di combustibili rinnovabili e persino spostarsi verso materie prime alternative (rinnovabili). I produttori di macchinari AM devono seguire l’esempio, stabilizzando i processi e riducendo la necessità di post-elaborazione e test. I produttori di componenti devono progettare per le prestazioni ambientali ed evidenziare come ciò avvantaggia i casi aziendali degli utenti. Infine, l’industria AM deve raccogliere la sfida della riciclabilità.
Nel tracciare un percorso chiaro verso questi obiettivi, Roland Berger mostra esattamente come AM può trasformarsi da un processo di fabbricazione relativamente verde a una tecnologia veramente verde.
Il rapporto si può scaricare al seguente indirizzo : https://www.rolandberger.com/en/Insights/Publications/Sustainability-Is-Additive-Manufacturing-a-green-deal.html
