Preservare i nostri oceani attraverso la stampa 3D: una panoramica dei progetti in corso

Articolo originale: Preservare i nostri oceani attraverso la stampa 3D: una panoramica dei progetti in corso

Secondo uno studio del Parlamento europeo, tra i 4,8 e i 12,7 milioni di tonnellate di plastica finiscono nei nostri oceani. Si tratta di un dato allarmante che minaccia il nostro pianeta e le specie che lo abitano. Secondo la Ellen Macarthur Foundation, nel 2050 negli oceani ci sarà più plastica che pesci. In risposta, in tutto il mondo si stanno sviluppando numerose iniziative per preservare i nostri mari e oceani, alcune delle quali utilizzano le tecnologie 3D. La stampa 3D offre una serie di vantaggi quando si tratta di riciclare i rifiuti – ad esempio, trasformando le reti da pesca in materiali da stampa – o di salvare la biodiversità marina progettando le barriere coralline. Esistono molti progetti per preservare i nostri oceani utilizzando la produzione additiva, e oggi diamo un’occhiata ad alcuni di questi progetti.

Alternative al pesce

Revo Foods e le alternative al pesce stampate in 3D

La crescente domanda di prodotti ittici ha portato al sovrasfruttamento e al deterioramento degli ecosistemi marini. La pesca eccessiva sta esaurendo le risorse oceaniche più velocemente di quanto possano rigenerarsi. Per affrontare questa sfida globale, Revo Foods propone un’alternativa innovativa: alimenti a base vegetale stampati in 3D per sostituire il pesce. L’azienda ha recentemente presentato il suo nuovo sistema di stampa 3D, il Food Fabricator X2, progettato per la produzione su larga scala. Questo dispositivo si distingue per la precisione dell’estrusione, che conferisce una consistenza realistica agli alimenti stampati e consente di mescolare vari ingredienti. Si tratta di un’evoluzione del sistema FFX1, che ha permesso a Revo Foods di commercializzare i suoi prodotti in alcuni supermercati austriaci nel settembre 2023. Il successo di questi sostituti del pesce ha spinto l’azienda ad aumentare la propria capacità produttiva con questo nuovo sistema, offrendo una speranza per la conservazione della vita marina.

Le alternative vegetali al pesce di Steakholder Foods

Steakholder Foods è oggi una delle aziende più note per la produzione di alternative alla carne e al pesce, grazie alla stampa 3D. L’azienda ha come obiettivo quello di offrire alternative alimentari sostenibili, nutrienti e gustose. Per quanto riguarda il pesce, l’azienda è quella ad avere la più ampia scelta di prodotti al momento. Con la sua tecnologia di stampa 3D proprietaria, Steakholder Foods è stata in grado di realizzare un filetto di pesce bianco vegetale con lo stesso aspetto e consistenza del pesce vero. Ma non è tutto, l’azienda ha anche annunciato il rilascio in commercio a breve termine dell’anguilla, dei gamberi e del salmone stampati in 3D. Anche in questo caso si tratta di alternative vegetali al pesce, realizzate principalmente con acqua, proteine vegetali (soia, lieviti), oli, aromi naturali, vitamine e minerali.

Crediti foto: Steakholder Foods

Dighe e barriere coralline stampate in 3D

D-Shape e il progetto di conservazione della baia di Hong Kong

L’azienda italiana D-Shape è stata premiata con il Design for Asia Awards nel 2022 per la progettazione di scogliere create appositamente per la baia di Hong Kong. Si tratta dell’ultimo sforzo ambientale dell’Autorità aeroportuale di Hong Kong per preservare l’ecosistema oceanico circostante. 100 unità di barriera corallina artificiale sono state posizionate per favorire la proliferazione di una comunità di organismi come bivalvi, spugne e alghe. Le barriere coralline, di forma toroidale e con fori di diametro diverso, sono state stampate in 3D utilizzando un materiale composto da aggregati di cava e leganti cementizi. Sono state posizionate sott’acqua su strutture di bambù. La barriera artificiale stampata in 3D può quindi fornire un riparo agli organismi marini e ripristinare l’ecosistema.

Crediti foto: DFA Design for Asia Awards/D-Shape

King Designs e le dighe stampate in 3D

Kind Designs, con sede a Miami, sta innovando utilizzando la stampa 3D per progettare barriere marine e scogliere artificiali. Queste strutture fungono da efficaci baluardi contro il degrado delle barriere coralline, il rischio di inondazioni e l’innalzamento del livello delle acque. Inoltre, agiscono come ecosistemi marini attivi, promuovendo la biodiversità e aiutando a ripristinare gli habitat marini. Riproducendo fedelmente la struttura degli habitat naturali, come le barriere coralline e le radici delle mangrovie, queste dighe stampate in 3D forniscono rifugio e fonti di cibo a numerose specie marine, rafforzando la resilienza ecologica di fronte alle sfide ambientali. Inoltre, il loro microdisegno e la loro struttura sono progettati per incoraggiare i coralli e i piccoli organismi ad aderirvi. Prodotte con un mix esclusivo di materiali privi di metalli e cloruri, queste strutture non introducono sostanze chimiche nocive nell’oceano. Questi materiali hanno già dimostrato la loro efficacia in diversi progetti per la creazione di barriere coralline artificiali, oltre che nella costruzione di serbatoi di acqua potabile.

Crediti foto: Kind Designs

La più grande barriera corallina stampata in 3D del mondo

Grazie alla tecnologia della stampa 3D, il Reef Design Lab in Australia ha raggiunto un importante traguardo producendo la più grande barriera corallina artificiale stampata in 3D del mondo alle Maldive. Questo risultato ha comportato la creazione di intricati reef stampati in 3D che imitano le strutture naturali della barriera corallina, che sono stati poi colati in un materiale ceramico simile al carbonato di calcio presente nelle barriere coralline reali. Queste strutture sono state immerse e popolate con coralli vivi, con l’aspettativa che favoriscano la nascita di nuova vita marina e fioriscano come barriere coralline viventi. Questa intersezione tra tecnologia e conservazione è molto promettente per la salvaguardia degli oceani e per il mantenimento della biodiversità marina, mentre continuano gli sforzi per ricostituire questi ecosistemi inestimabili per le generazioni future.

 

Scansione 3D per il monitoraggio dei coralli

Le applicazioni della stampa 3D continuano a diversificarsi e ora includono il monitoraggio delle barriere coralline, fornendo una migliore comprensione degli impatti dei cambiamenti climatici e documentando la crescita dei coralli. Fino a poco tempo fa, questi studi pesavano molto sui coralli, contribuendo al loro declino. Sotto la direzione della dottoressa Jessica Reichert, un team di ricercatori dell’Università di Giessen ha esaminato gli effetti a lungo termine degli stress associati al cambiamento globale su diverse specie di corallo. Hanno utilizzato l’Artec 3D Spider per effettuare scansioni 3D non invasive dei coralli. Questo scanner portatile fornisce informazioni accurate sui colori e può scansionare efficacemente le superfici bagnate senza causare ulteriore stress ai coralli. I parametri del software possono essere regolati per ottimizzare la qualità della scansione per le diverse specie di coralli. Con questo metodo, il dottor Reichert può scansionare circa 50-100 coralli in un solo giorno, garantendo il 100% di sicurezza. Il processo di scansione prevede innanzitutto la rimozione del corallo dalla sua vasca e il suo posizionamento su una piattaforma rotante in buona luce. Lo scanner ruota poi due volte a diverse angolazioni per acquisire i dati.

Crediti foto: Dr. Jessica Reichert

SECORE aiuta la riproduzione dei coralli

Boston Ceramics ed Emerging Objects hanno unito le forze con l’organizzazione di conservazione SECORE (Sexual Coral Reproduction) in un’iniziativa di collaborazione incentrata sulla comprensione dei comportamenti riproduttivi dei coralli. SECORE raccoglie uova e spermatozoi di corallo rilasciati naturalmente e li coltiva in ambienti controllati fino alla loro trasformazione in larve galleggianti. Successivamente, queste larve vengono collocate all’interno di costruzioni stampate in 3D progettate per attrarre e facilitare l’attaccamento dei coralli. Una volta fissate saldamente, queste strutture vengono posizionate strategicamente nelle zone della barriera corallina a scopo di ripristino. Le strutture sono realizzate con un materiale ceramico fornito da Boston Ceramics e il processo di stampa 3D è di Emerging Objects.

  

Il WWF ricorre alla stampa 3D per il ripristino degli stock di merluzzo e ostrica nel Mare del Nord

Il WWF si impegna a sostenere la biodiversità attraverso varie iniziative. Nel 2018, ad esempio, è stata istituita una partnership strategica tra l’azienda energetica danese Ørsted e il WWF Danimarca, che ha portato alla realizzazione di una barriera corallina stampata in 3D nella regione del Kattegat del Mare del Nord, situata tra Danimarca e Svezia. L’obiettivo principale era valutare il contributo delle strutture stampate in 3D alla biodiversità. L’esaurimento delle popolazioni di merluzzo stava causando interruzioni nella catena alimentare naturale, spingendo alla creazione della barriera corallina stampata in 3D per facilitare il ripristino dell’equilibrio ecologico. In Danimarca, questo è stato il primo progetto di questo tipo, sebbene il WWF avesse già un’esperienza precedente con le barriere coralline stampate in 3D. Iniziative simili erano state avviate dal WWF Olanda in collaborazione con l’azienda australiana Reef Design Lab e l’italiana D-Shape.

Rifiuti marini riciclati

Fishy Filaments, materiali ricavati da reti da pesca riciclate

Circa l’1-2% delle reti in monofilamento di nylon utilizzate per la pesca finisce disperso negli oceani, creando una minaccia per la vita marina. Fishy Filaments è un’organizzazione impegnata a preservare il nostro pianeta. Con sede in Cornovaglia, in Inghilterra, l’azienda mira a ridurre le emissioni di carbonio combinando il riciclo e la produzione additiva. In collaborazione con Fillamentum, ha sviluppato un metodo innovativo per trasformare le reti da pesca recuperate dagli oceani e dai mari in filamenti utilizzabili per la stampa 3D. Questi filamenti, realizzati con nylon 6 riciclato al 100% da reti da pesca usate, offrono soluzioni di alta qualità per una varietà di applicazioni tecniche e industriali. Questo processo contribuisce a ridurre l’impatto ambientale dei rifiuti plastici negli oceani.

  

Illuminazioni stampate in 3D realizzate con plastica riciclata

Dal 2005, LightArt, con sede a Seattle, è specializzata nella progettazione di apparecchi di illuminazione unici e innovativi realizzati con materiali riciclati grazie alla produzione additiva. Nel 2023, l’azienda ha avviato una collaborazione con Ocean Works per utilizzare i rifiuti plastici raccolti nelle aree costiere, contribuendo a combattere gli otto milioni di tonnellate di plastica scaricati negli oceani ogni anno. Trasformando questi rifiuti in granuli adatti alla stampa 3D, LightArt ha creato diverse collezioni distinte, tra cui la collezione Coil, che presenta lampade a sospensione realizzate con polipropilene riciclato al 100% derivato da detriti marini.

Parley combatte l’inquinamento da plastica con la stampa 3D

Dal 2012, l’organizzazione ambientalista Parley è impegnata nella lotta contro l’inquinamento da plastica. Sta collaborando con i leader del settore per sviluppare applicazioni di stampa 3D utilizzando Parley Ocean Plastic, un materiale ottenuto dai rifiuti oceanici raccolti. Parallelamente alla sua iniziativa Parley AIR, l’organizzazione si è fatta conoscere per la sua azione contro la pandemia COVID-19. Nel bel mezzo di una crisi sanitaria, Parley ha riorientato le sue attività e ha unito le forze con la start-up spagnola Nagami per utilizzare la stampa 3D per produrre attrezzature protettive essenziali. Utilizzando rifiuti riciclabili provenienti dagli oceani, il progetto ha prodotto più di 500 schermi facciali al giorno (uno ogni 5 minuti), fornendo un supporto fondamentale agli operatori sanitari di tutto il mondo.

Crediti foto: Parley for the Oceans

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