L’impression 3D présente de nombreux avantages par rapport à la fabrication dite traditionnelle sur le plan écologique. Le plus connu réside dans le fait qu’elle utilise la juste quantité de matière nécessaire et qu’elle autorise des formes géométriques plus complexes. Cette capacité permet une personnalisation totale des objets, tout en s’affranchissant des nombreuses pièces d’outillage habituellement nécessaires avec les techniques classiques. D’importantes économies de carburant sont également engendrées grâce à l’allègement des pièces et la dématérialisation des stocks.
Pourtant à y regarder de plus près, tout n’est pas si rose que ça, ou plutôt pas si vert… Non seulement les structures de supports nécessaires à l’impression 3D génèrent beaucoup de déchets, mais beaucoup des matériaux utilisés par cette technologie sont composés de plastique ou de dérivés du pétrole. L’utilisation de produits chimiques tel que l’isopropanol pour le nettoyage des pièces en résine, ne plaide pas non plus en sa faveur.
Il existe malgré tout des cas d’applications où l’impression 3D se montre véritablement plus vertueuse en terme de rejet de CO2. La démonstration la plus récente nous vient du fabricant allemand EOS. Dans une étude réalisée en collaboration avec son client YOU MAWO et l’institut Fraunhofer EMI sur le cycle de vie (ACV) des lunettes YOU MAWO imprimées en 3D, l’entreprise a démontré que leur empreinte carbone était jusqu’à 58% inférieure à celle des lunettes conventionnelles.
Outil le plus abouti et reconnu en matière d’impact environnemental, l’ACV est en fait une méthode normalisée qui recense et quantifie tout au long de la vie des produits, les flux physiques de matière et d’énergie associés aux activités humaines. « Elle en évalue les impacts potentiels puis interprète les résultats obtenus en fonction de ses objectifs initiaux. Sa robustesse est fondée sur une double approche. » Nous précise l‘ADEME.
Dans le cas présent, à l’exception de la phase d’utilisation, cette étude a comparé l’impact environnemental des lunettes fabriquées de manière additive et conventionnelle, depuis l’approvisionnement en matériaux jusqu’à la production, l’emballage et l’expédition. Elle comprend également une analyse des points de frictions pour déterminer les principaux facteurs positifs et les possibilités d’amélioration. Il est notamment question des taux de renouvellement des poudres, des matières premières et ds sources d’énergie utilisées.
L’étude entreprise par EOS révèle que ses lunettes imprimées en 3D seraient nettement plus performantes que les lunettes classiques, et ce dans les 18 catégories évaluées, telles que le changement climatique, la toxicité humaine, l’appauvrissement de la couche d’ozone et l’épuisement de l’eau. À titre d’exemple, l’empreinte carbone d’une lunette YOU MAWO personnalisée et imprimée en 3D est inférieure d’environ 58 % à celle d’une lunette fabriquée de manière classique.
« finalement la fabrication additive est bien plus performante et ne représente qu’un tiers de l’impact environnemental »
Lunettes YOU MAWO imprimées selon la technologie à frittage laser d’EOS et colorées grâce aux solutions de coloration de DyeMansion (crédits photos : YOU MAWO)
L’analyse a également conclu que les lunettes imprimées en 3D, comparées aux lunettes en acétate fabriquées de manière conventionnelle, créent 80 % de déchets en moins et permettent d’éviter les longs traitements ultérieurs. Grâce l’impression 3D, YOU MAWO est capable de fabriquer des montures jusqu’à 30% plus légères que leurs homologues traditionnelles, soit seulement 14 g. De plus, tous les sites de l’entreprise sont alimentés par des énergies renouvelables. Quant aux possibilités d’amélioration, l’étude estime qu’il est possible d’aller plus loin dans la réduction du taux de renouvellement de la poudre et évoque également la poursuite du développement de poudres à plus faible empreinte (par exemple, biosourcées) ainsi que des emballages moins coûteux.
« En collaboration avec EOS, nous créons l’avenir des lunettes sur-mesure et imprimées en 3D. La technologie EOS nous a convaincus car elle répond à nos critères de haute qualité et de faible taux de déchet. » s’est félicité Sebastian Zenetti, directeur général et directeur des ventes chez YOU MAWO. « Elle soutient nos efforts pour une production et des produits durables. » Et il poursuit : « Comme la technologie permet la conception et la fabrication de lunettes hautement personnalisées, elle nous aide également à éviter la surproduction, à minimiser les chaînes d’approvisionnement et à permettre la production sur demande. »
Au total, la production de montures de lunettes par impression 3D proposée par YOU MAWO et imprimées selon la technologie EOS, produit trois fois moins d’émissions de CO² qu’une paire de lunettes produite de manière conventionnelle. Depuis le début de l’année, l’entreprise a mis en place sa propre production et sa propre chaîne d’assemblage en Allemagne. Tous les équipements de production, les matériaux de base et tous les consommables du processus de finition et de teinture proviennent d’Allemagne.
« Nous sommes heureux d’avoir apporté notre expertise dans la réalisation d’ACV pour ce projet, permettant ainsi une étude fondée sur des données scientifiques. Il était essentiel de concentrer l’étude sur un exemple spécifique, en l’occurrence les lunettes. Les résultats ont été étonnamment positifs, d’une certaine manière. » Conclut Sebastian Kilchert, chercheur associé au Fraunhofer EMI. « Nous nous attendions à un impact environnemental similaire à la fabrication conventionnelle étudié, mais finalement la fabrication additive est bien plus performante et ne représente qu’un tiers de l’impact environnemental. »
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