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Journée Mondiale de la Terre : l’impression 3D au service des 4 éléments

Publié le 22 avril 2020 par Mélanie R.
journée mondiale de la terre

Toutes les ressources de la Terre sont précieuses. L’impression 3D l’a bien compris et cherche sans cesse de nouvelles façons de préserver la nature. Elle repousse toujours plus loin les limites pour trouver des idées innovantes et écologiques afin d’améliorer le monde de demain. A l’occasion de la Journée Mondiale de la Terre, 3Dnatives a voulu rendre hommage à notre planète à travers les 4 éléments : la terre, l’eau, le vent et le feu. Dans certains cas, ces éléments permettent de créer des objets imprimés en 3D plus écologiques ; dans d’autres, ils sont mis à l’honneur et protégés par cette technologie.

Protéger le sol de la terre grâce à des maisons plus écologiques

Protéger la terre est important et tandis que beaucoup en abusent, les entreprises du secteur de l’impression 3D ont trouvé de nouvelles façons de l’intégrer dans leurs designs et produits. On pense par exemple à la maison Gaia créée par WASP. Au lieu d’utiliser du béton pour imprimer en 3D les murs de la maison comme beaucoup d’acteurs le font aujourd’hui, WASP a privilégié des matériaux durables et organiques pour concevoir son prototype. La maison fait environ 30 mètres carrés et est située à Shamballah, un petit village italien. WASP a utilisé son imprimante 3D Crane pour construire la maison à partir de terre brute et d’autres matériaux naturels provenant de la riziculture. Le fabricant a expliqué qu’il a fallu environ dix jours pour achever le projet Gaia, et que cela a coûté environ 900€ (en termes de matériaux de construction).

Au lieu d’apporter des matériaux sur le site de construction, Gaia a été fabriquée à partir de matériaux locaux, à proximité. WASP explique qu’elle a créé un mélange composé de 25% de terre prélevée sur le site, 40% de paille de riz hachée, 25% de balle de riz et 10% de chaux hydraulique. Gaia représenterait un énorme potentiel pour garantir un impact environnemental minimum dans le secteur de la construction.

Préserver les fonds marins grâce à la fabrication additive

Les récifs coralliens font partie des écosystèmes les plus fragiles de la planète alors même qu’ils sont essentiels à la vie marine puisqu’ils sont l’habitat naturel de milliers d’êtres marins. Ils sont également très sensibles au changement climatique et sont progressivement en train de mourir à un rythme très rapide. Afin de pallier à ce problème, certaines entreprises se sont lancées dans l’impression 3D de structures imitant le récif corallien.

C’est le cas de l’entreprise française XtreeE qui a travaillé en partenariat avec Seaboost afin d’imprimer en 3D un récif corallien à partir de béton. Installé dans le Parc national des Calanques dans le sud de la France, il imite le Coralligène, un habitat qui abrite des milliers de poissons, coraux, algues, crustacés, etc. La structure en béton reproduit la forme complexe du récif et comprend des parois poreuses.

Le récif imprimé en 3D par XtreeE

Côté bio-impression 3D, il se passe également des choses : récemment, des chercheurs anglais et américains ont conçu des structures imprimées en 3D inspirées des coraux, capables de faire croître des populations denses d’algues microscopiques. Ils ont travaillé avec une combinaison de gels polymères et d’hydrogels dopés avec des nano-matériaux de cellulose. Les algues peuvent alors s’abriter dans ce corail bio-imprimé en 3D qui peut alors se développer à son tour.

L’impression 3D et l’air : une meilleure énergie éolienne

 Quand on pense à la fabrication additive au service de l’air, on a du mal à s’imaginer des projets concrets. Et pourtant, quelques initiatives ont été lancées pour produire des éoliennes plus performantes imprimées en 3D, capables de créer une meilleure énergie grâce à l’air. Le recours aux technologies 3D permet notamment d’optimiser la quantité de matériaux, trouver la meilleure structure en termes de solidité et performance mais aussi de réduire les coûts et délais. L’entreprise californienne RCAM Technologies s’est par exemple lancée dans la conception d’une éolienne offshore grâce à l’impression 3D béton : elle imprimerait notamment la base pour l’implanter plus durablement dans la mer. Une méthode de conception qui lui coûterait beaucoup moins cher.

Les futures éoliennes imprimées en 3D seront installées en mer

Si on s’intéresse à l’air et l’impression 3D en général, notez que certaines entreprises ont imaginé des solutions de filtration pour réduire les émissions toxiques des imprimantes 3D. Alveo3D par exemple a imprimé en 3D les composants de sa solution, assurant une meilleure qualité de l’air pour tous les utilisateurs d’imprimante 3D.

La chaleur du feu et la fabrication additive

L’élément du feu est l’un des plus puissants éléments utilisés dans les technologies d’impression 3D de part la chaleur qu’il dégage : c’est une source d’énergie importante pour la fabrication additive. On peut ici évoquer le projet de Clean2Antarctica, cette organisation néerlandaise qui se concentre sur le développement d’alternatives durables à ce qui nuit actuellement à l’environnement. Son projet principal est le Solar Voyager, un véhicule électrique fabriqué à partir de pièces imprimées en 3D et en plastique recyclé. Ce qui nous intéresse est le fait que le véhicule soit alimenté uniquement par la chaleur et l’énergie dégagées par le soleil. Le Solar Voyager est composé de 10 panneaux solaires de 1,7 mètre carrés et de 25 kilos chacun. Il intègre également des interfaces infrarouges dans la cabine qui aident à absorber la lumière du soleil et à garder la cabine chaude.

Le Solar Voyager

Si on parle de feu, on peut aussi évoquer la startup 6K qui utilise la technologie UniMelt pour la fabrication de pièces. À près de 6 000 degrés, UniMelt est un système de plasma à micro-ondes à l’échelle de production, capable de traiter des céramiques, des métaux et des alliages qui n’étaient pas disponibles auparavant pour la fabrication additive. Utilisant des sources durables comme matière première, la technologie du plasma offre une poudre de première qualité pour l’impression 3D. Cela permet de créer des poudres d’alliage véritablement sphériques, non poreuses et sans satellites, offrant une meilleure fluidité.

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