Dans cet exemple, grâce à l’ajout de structures lattices, le poids du casque a été réduit de 87 %. C’est ainsi mois de matière utilisée (source et crédits : Sculpteo)
Si l’impression 3D peut légitimement faire débat concernant son impact bénéfique sur l’environnement, que ce soit en termes de consommation d’énergie ou de gestion des déchets, elle n’en reste pas moins une solution extrêmement prometteuse pour répondre à nos défis environnementaux. Sa faculté à réduire par exemple la consommation de carburant en allégeant de manière drastique des composants, ou le fait de n’utiliser que la stricte quantité de matière nécessaire comparée aux méthodes classiques, sont des atouts dont il serait étonnant qu’ils ne jouent pas un rôle majeur dans la résolution de nos enjeux de durabilité.
Etayant cette promesse, le célèbre service d’impression 3D en ligne Sculpteo vient de publier un ebook démontrant comment l’impression 3D permet de réduire les émissions de gaz à effet de serre et l’impact environnemental de la production industrielle.
Rappelant en préambule la situation alarmante selon laquelle la concentration de CO2 dans l’atmosphère a atteint 410 ppm en moyenne, un taux qui n’avait pas été atteint depuis 2 millions d’années (voir rapport du Giec), Sculpteo démontre cette capacité (que l’on sait aujourd’hui largement sous-exploitée), à travers plusieurs chiffres et exemples concrets.
Le premier point abordé par le service en ligne, porte sur la grande liberté de design, avec des géométries inconcevables auparavant, qu’autorise aujourd’hui l’impression 3D. La possibilité de faire de l’optimisation topologique avec cette technologie, ou d’intégrer des structures lattices dans le design d’une pièce permet en effet d’en réduire considérablement le poids, tout en maintenant son intégrité structurelle. Pour appuyer son propos, Sculpteo explique que lorsqu’une pièce est placée dans un véhicule, une réduction de masse de 10% peut donner entre 6% et 7% de réduction de la consommation de carburant et des émissions de CO2.
« Depuis 2020, plus de 150 pièces imprimées en 3D sont disponibles pour les réparateurs agréés du Groupe SEB, avec la certification du fabricant »
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L’autre atout de la fabrication additive mis en avant dans cet essai de Sculpteo, concerne la lutte contre le gaspillage. En favorisant la fabrication à la demande, l’impression 3D permet de combattre l’obsolescence, et ainsi éviter le gaspillage de ressources nouvelles et la mobilisation de lignes de production traditionnelles. In fine cela contribue à réduire les déchets et les émissions de CO2.
« Chaque année en France, 2 millions de gros appareils sont jetés pour seulement 5 millions de réparations. » indique Sculpteo. « L’impression 3D est adoptée par des professionnels comme SEB – Rowenta pour offrir des produits plus facilement réparables. Depuis 2020, plus de 150 pièces imprimées en 3D sont disponibles pour les réparateurs agréés du Groupe SEB, avec la certification du fabricant. »
Une autre donnée intéressante (de l’Ademe) que l’on peut trouver dans cet ebook, et qui vient rappeler les bénéfices de l’impression 3D sur le plan écologique, est que comparativement, la production d’une pièce de rechange en impression 3D, pesant moins de 100 g, génère moins de 500 g de CO2, ce qui est nettement inférieur à l’empreinte carbone d’un aspirateur sans sac complet, évaluée à environ 43 kg de CO2.
Outre les gains de poids considérables pouvant être obtenus grâce à l’impression 3D, il y a aussi cette possibilité d’intégrer directement des fonctions dans la conception des pièces. Cela permet d’éliminer le besoin de composants supplémentaires et réduire l’exploitation et le traitement des ressources.
L’autre bénéfice de l’impression 3D mis en évidence dans l’essai de Sculpteo, et qui avait été particulièrement mis en exergue pendant la crise du Covid, est son impact sur la relocalisation. En effet, le fait de permettre une production plus locale et à la demande, a pour effet de réduire les émissions liées au transport et à la logistique. Cela permettrait d’éviter le rejet de 8,6 tonnes de CO2 par tonne de pièces manufacturées importées de Chine en avion-cargo. « De plus, la production à la demande élimine le besoin d’infrastructures de stockage, contribuant ainsi à préserver les sols et la biodiversité. » ajoute Sculpteo.
« plus de pièces sont imprimées à la fois, dans un même bac, ce qui donne une diminution de -22% de l’impact environnemental global des pièces »
illustration des bénéfices du nesting dans un bac d’impression, avec un seul type de pièce imbriqué à gauche et 250 pièces supplémentaires à droite (crédits : Sculpteo)
Sculpteo conclut enfin avec « l’atout vert » sans doute le moins connu de l’impression 3D. Celui de pouvoir mutualiser les impacts environnementaux de la production en imprimant plusieurs pièces de clients différents, dans le même bac de fabrication. Une méthode facilitée par l’arrivée ces dernières années de logiciels dédiés dits de « nesting », qui permettent d’optimiser au maximum le volume de fabrication d’une imprimante 3D en imbriquant les pièces.
« En choisissant d’imprimer les pièces chez Sculpteo, le client partage l’empreinte environnementale de la fabrication de sa pièce avec celles de pièces d’autres clients dans le même bac de fabrication. » explique Sculpteo ». « Dans l’exemple ci-dessus, 250 pièces ont été ajoutées. Le nesting est ainsi optimisé et plus de pièces sont imprimées à la fois, dans un même bac, ce qui donne une diminution de -22% de l’impact environnemental global des pièces. De plus, Sculpteo a fait le choix dans un contexte actuel de hausse des prix de l’énergie, d’alimenter 3 de ses 4 sites de production en énergie verte. Ce choix influence directement l’impact environnemental des pièces produites. Pour de nombreuses entreprises ayant comme objectif d’atténuer les impacts du changement climatique, l’impression 3D s’impose comme une alternative relativement intéressante. » conclut le service en ligne.
Pionnier du service d’impression 3D en ligne, Sculpteo propose une plateforme permettant de télécharger en toute sécurité des fichiers 3D et sélectionner parmi plus de 75 matériaux et options de finition. Autre preuve de son engagement durable, rappelons qu’en mai dernier, l’entreprise lançait RE-cycleo, un programme visant à recycler les pièces imprimées en 3D en fin de vie. Elle estime qu’une tonne de pièces recyclées correspond à 7 tonnes de rejet de CO2 évités. Pour sa production, la société a également fait le choix de recourir aux énergies renouvelables seules. Elle est alimentée par Enercoop, un fournisseur français d’électricité d’origine renouvelable. L’utilisation des ENR induirait une diminution globale de l’impact de 24% sur un job de PA11 en impression 3D MJF.
