La impressió 3D va néixer com una tecnologia de prototipatge ràpid, però s'ha desenvolupat i convertit en un procés de fabricació a tenir en compte cada vegada en més sectors. Segons Faludi, els articles impresos en 3D ja es venen en nínxols de gran valor i de petita circulació, com ara la indústria aeroespacial, la joieria i els dispositius mèdics. Tot i que pocs productes comercials s’imprimeixen en 3D, molts d’aquests contenen algunes peces impreses en 3D.

En el sector de la construcció, concretament, fins fa uns anys l’ús de tècniques d’impressió 3D es limitava a la producció de models arquitectònics senzills però més recentment, s’ha treballat en impressió 3D de cases completes. Els potencials avantatges són nombrosos; en primer lloc, la capacitat de produir elements de construcció no estàndard a un cost raonable, cosa que era pràcticament impossible abans. També la reducció de la dependència del treball, del risc de lesions, les aturades per causes meteorològiques, milloren els temps i costos de construcció i s’aconsegueix un procés més sostenible, ja que s'espera que la naturalesa exacta de la fabricació additiva produeixi un malbaratament material mínim o nul.  

No obstant això, s'ha reconegut que per determinar el rendiment ambiental de la impressió 3D en el context de la construcció, s'ha de fer una avaluació completa del cicle de vida (ACV), per proporcionar una avaluació completa dels impactes - directe i indirectes - associats a qualsevol producte o servei.

En aquest cas, s’ha fet una avaluació del cicle de vida (ACV) en un innovador sistema d’impressió 3D de formigó, que ofereix els següents avantatges: 

- Capacitats additives i substractives, que permeten el postprocessament automatitzat de les peces impreses, incloses operacions com el polit de superfícies, el ranurat i la perforació.

- L’ús d'un robot per cable, que és menys costós, més lleuger, transportable, eficient energèticament i es pot reconfigurar fàcilment. 

S’ha avaluat la producció d’un pilar estructural de 4 metres d’alçada, incloent tota la cadena de subministrament dels equips d’impressió 3D, el funcionament i el final de la seva vida útil, comparant-lo amb els mètodes tradicionals. 

El procés de producció 3D ha inclòs la impressió del perímetre del pilar en quatre peces amb formigó, el transport fins al lloc de construcció i el reforç i la fosa. La producció tradicional, en canvi, ha consistit en reforçar i colar amb el motlle in situ. 

Segons els resultats, la impressió 3D té un impacte ambiental menor en tots els indicadors ambientals avaluats en comparació amb l’ús d’un motlle d’un sol ús. Com a exemple, les emissions de gasos d’efecte hivernacle (GEH) són un 38% inferiors. També cal destacar que la contribució ambiental de la impressió 3D en produir un pilar és gairebé insignificant, ja que representa menys de l’1% de les emissions totals de GEH d’aquest. En canvi, quan s’ha de produir el mateix pilar en grans quantitats, com que el motlle utilitzat en la producció convencional es pot reutilitzar, la impressió 3D i la producció convencional tenen un impacte ambiental similar, segons els resultats de l’estudi. 

Font:  L’àrea de recerca de CIM-UPC ha participat a l’article Life cycle assessment of integrated additive-subtractive concrete 3D printing, The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, juntament amb investigadors d’arreu d’Europa. 

CIM-UPC és el Centre Tecnològic de la UPC referent en fabricació additiva per al desenvolupament tecnològic en formació, recerca i fabricació. El centre vetlla per aportar valor a la societat generant tecnologia de producte i processos mitjançant la realització de projectes de R+D i la capacitació de professionals en l’àmbit de la Indústria 4.0.

El grup Concrete 3D Printing té l'objectiu de desenvolupar noves tècniques i processos d’impressió 3D de materials ceràmics a gran escala per a la construcció d’edificis o habitatges prefabricats, aconseguint un impacte significatiu a nivell ambiental, social i econòmic i esdevenint un referent mundial en el nou concepte de Construcció 4.0.