De kansen en risico’s van de 3D-printer

(door Mickey Steijaert)
Stel je eens voor. Je hebt een schroef nodig, maar je doosje is net op. Geen probleem. Je loopt naar je printer, drukt een paar knoppen in en voilà: je kunststof schroef is klaar.
Door de razendsnelle ontwikkeling op het gebied van 3D-printers is dit voorbeeld nauwelijks nog sciencefiction te noemen. 3D-printers plakken draadjes plastic op elkaar, om zo ingewikkelde vormen te maken. De techniek wordt al gebruikt voor bijvoorbeeld het maken van ingewikkelde prothesen. Maar experts denken dat de printers ook een belangrijke rol kunnen spelen bij verduurzaming. Hoe zit dat precies? In een speciale uitgave van het wetenschappelijke vakblad Journal of Industrial Ecology verkennen wetenschappers de ecologische impact van 3D-printers en zetten zij vier mogelijke duurzame oplossingen van de 3D-printer op een rij.

1. Minder uitstoot door transport

De schroef die je ooit misschien zelf thuis kunt printen, koop je nu nog in de bouwmarkt. Die bouwmarkt koopt zijn producten op zijn beurt weer bij de groothandel, waar alles ook weer bij producenten wordt ingekocht. Tot slot moet ook die producent zijn grondstoffen weer ergens vandaan halen. Bij iedere stap in die hele keten van grondstof naar schroef is vervoer nodig, wat voor uitstoot zorgt. Het zou veel efficiënter zijn als iedereen zijn producten thuis zou kunnen printen. Dan hoef je alleen nog maar de grondstof overal heen te vervoeren, wat door de compactheid van kunststof veel energie-efficiënter is.
Maar: hoe reëel is het dat iedereen straks thuis een 3D-printer heeft? De vraag is hoe betaalbaar en handzaam de printers zullen zijn voor thuisgebruik. Waarschijnlijker is dan ook dat 3D-printers zullen worden toegepast in lokale 3D-printshops, waar ze gemeenschappelijk worden gebruikt. Dat kost wat vervoer van die shops naar je huis, maar het is nog steeds een stuk efficiënter dan de huidige productieketen.

2. Minder overproductie

In de bouwmarkt liggen tienduizenden schroeven te wachten op verkoop. Dat terwijl jij misschien maar één specifiek type schroef nodig hebt. Veel van deze tienduizenden schroeven zullen dan ook niet gebruikt worden, en zijn in principe voor niets geproduceerd. Met een 3D-printer is het in potentie mogelijk om ‘on-demand’ produceren: alleen die ene schroef die jij nodig hebt. Dat scheelt mogelijk vele overbodige restproducten. Er is één maar: 3D-printers zijn nog niet erg snel. Als mensen uren op hun on-demand product moeten wachten, kiezen zij wellicht toch liever voor de bouwmarkt.

3. Levensduur verlengen van oude producten

Gaat je oude telefoon of televisie kapot? Vaak rest je dan niks anders om het hele apparaat weg te gooien. Producenten stoppen namelijk na verloop van tijd met de productie van oude onderdelen. De 3D-printer biedt mogelijk een oplossing voor dit probleem, doordat ieder onderdeel los geprint kan worden. Je hebt slechts een blauwdruk nodig van het te vervangen onderdeel – het printen doe je vervolgens zelf. Dit kan de levensduur van oude apparaten flink verlengen, en daarmee de consumptie verminderen. Mogelijk nadeel: oude apparatuur, zoals oude modellen wasmachines, zijn soms veel minder energie-efficiënt, waardoor het juist níet duurzaam is om deze apparaten langer te blijven gebruiken. Bovendien is het de vraag in hoeverre producenten mee willen werken aan dergelijke vernieuwing. Voor hen is het vaak voordeliger om een geheel nieuw product te verkopen.

4. Efficiëntere onderdelen in bestaande apparaten

Laten we eens naar wat grotere apparaten dan huis-, tuin- en keukenapparatuur kijken. Stel: iemand ontwikkelt een lichtgewicht onderdeel voor een vliegtuig, waardoor het vliegtuig in zijn geheel lichter en energie-efficiënter wordt. Normaal gesproken duurt het jaren voor zo’n technologie in al bestaande machinerie als vliegtuigen wordt geïmplementeerd. Met 3D-printen gaat dit mogelijkerwijs een stuk makkelijker. Het onderdeel kan exact op maat worden geprint en kan zó de al bestaande vliegtuigen in.
Zoals onderzoekers Jan Holmström en Timothy Gutowski schrijven in de Journal of Industrial Ecology, zorgen deze toepassingen samen mogelijkerwijs voor een kleine maar substantiële verduurzaming. Wel waarschuwen ze dat veel afhangt van hóe 3D-printen zal worden ingezet. Als er niet goed wordt nagedacht over duurzame inzet van 3D-printers, is het goed mogelijk dat door de goedkopere productiekosten er alleen maar méér zal worden geproduceerd. En daar zit het milieu niet op te wachten.
Lees ook: plastic recyclen kan wel! en De nieuwste 3D-bioprinter kan menselijke huid printen