Il materiale potrebbe fornire un’alternativa più economica ed ecologica alle tradizionali resine di stampa 3D

“La ragione per cui la plastica è un problema è perché la natura non si è evoluta per gestire i prodotti chimici prodotti dall’uomo.
Poiché in questo caso stiamo usando quello che è essenzialmente un prodotto naturale –  i grassi derivati dall’olio da cucina – la natura riesce a gestirlo molto meglio”, ha spiegato il professor Andre Simpson, che ha guidato ricerca.

La resina ottenuta può essere utilizzata nella stampa 3D ad alta risoluzione e ha un enorme potenziale: non solo il processo produttivo è economico, ma il nuovo materiale è completamente naturale e biodegradabile, a differenza dell’inquinante plastica.

La resina ha dimostrato di esser strutturalmente e termicamente stabile, il che significa che non si sarebbe sbriciolato o fuso alla temperatura ambiente. Non solo: i ricercatori hanno scoperto che gli oggetti stampati in 3D utilizzando la loro resina, sono perfettamente biodegradabili in sole due settimane.

La resina a base di olio per fritture

Il professor Simpson è stato ispirato a sviluppare la resina a base di olio dopo aver acquisito la propria stampante 3D alcuni anni fa e notato che molte molecole nelle resine commerciali erano simili a quelle degli oli da cucina. Dopo aver contattato molte catene di fast food, Simpson è stato successivamente ricontattato dal responsabile McDonald’s, che ha deciso di fornirgli il suo olio da cucina usato proveniente dalle sedi a Scarborough, in Ontario.

Con l’olio usato per friggere, il professore e i suoi ricercatori hanno impiegato un processo chimico in una fase per trasformare l’olio in resina. Il processo ha trasformato con successo un litro di olio in circa 420 ml di resina. Il team dell’università di Toronto ha testato la resina stampando in 3D una farfalla. Incredibilmente, la stampa del campione ha dimostrato che la resina a base di olio da cucina potrebbe creare parti con caratteristiche fino a 100 micrometri. La farfalla ha anche dimostrato di essere strutturalmente e termicamente stabile quando esposta a temperature calde.

“Abbiamo scoperto che l’olio da cucina usato per i rifiuti di McDonald ha un potenziale eccellente come resina per stampa 3D”, ha aggiunto Andre Simpson, che è anche direttore del Environmental NMR Center di U of T Scarborough. La clamorosa scoperta di Simpson ha ricevuto finanziamenti dal Natural Sciences and Engineering Research Council del Canada (NSERC), dalla Canada Foundation for Innovation (CFI), dal governo dell’Ontario e dalla Krembil Foundation. L’utilizzo di questi oli in realtà ha del potenziale: è molto economico da produrre e, inoltre, il materiale prodotto da esso è più eco-friendly rispetto alle tradizionali resine per stampanti 3D.

L’olio da cucina difficile da smaltire

Il progetto di ricerca è supportato dal Consiglio delle Ricerche in Scienze Naturali e Ingegneria del Canada, dalla Canada Foundation for Innovation, dal governo dell’Ontario e dalla Fondazione Krembil.

La ricerca, pubblicata sulla rivista CS Sustainable Chemistry & Engineering, mostra come il riciclo di olio esausto per ottenere resina per la stampa 3D potrebbe rappresentare la soluzione a più di un problema. Oltre a  fornire un’alternativa più ecologica ai materiali di stampa 3D in resina, la resina biodegradabile offre anche una nuova soluzione ai rifiuti di olio da cucina, che a sua volta è una delle maggiori preoccupazioni ambientali. L’olio da cucina usato derivato da privati e ristoranti è difficile da smaltire e può causare seri intasamenti nei tubi di scarico quando si accumula grasso.

Trasformare l’olio in una resina per stampa 3D ad alta risoluzione è una soluzione di alto valore aggiunto che potrebbe effettivamente rendere più semplice il riciclo dell’olio da cucina usato. E potrebbe aiutare ad alleviare le barriere finanziarie del riciclaggio dei rifiuti di olio da cucina.

I costi dell’operazione

In termini di costi, secondo quanto dichiarato, la resina a base di olio può essere prodotta per un minimo di  300 dollari per tonnellata: le resine ad alta risoluzione di oggi costano fino a 525  dollari al litro. Il materiale può anche essere polimerizzato alla luce del sole, il che crea ulteriori opportunità di applicazione. In termini di biodegradabilità, i ricercatori hanno scoperto che due settimane dopo aver seppellito un’impronta del campione nel suolo, aveva già perso il 20% del suo peso.

“Se lo seppellisci insieme ai microbi del suolo, inizieranno a scomporlo perché, essenzialmente, è solo grasso”, afferma Simpson. È qualcosa che i microbi amano mangiare e fanno un buon lavoro per scomporlo”, ha spiegato.

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