La stampante 3D solare, portatile ed autoreplicante

Se la stampante 3D è addirittura comparsa in un video musicale ("scream&shout" del cantante pop Will.I.Am) allora si che è qualcosa che può entrare nel quotidiano! Ancora meglio se questa tecnologia sfruttasse l'energia solare per funzionare. Quest'ultima ipotesi non più solo teoria ma realtà grazie al designer tedesco Markus Kayser che ha progettato e realizzato Sinter Solar, una stampante 3D in grado di trasformare la sabbia del deserto in vetro attraverso l'utilizzo dell'energia solare.

                                                                 

( Componenti della Sinter Solar di Markus Kayser)

Come funziona?
Le normali stampanti 3D usano il laser per creare forme solide e precise partendo da materiali plastici, resine e polveri metalliche che vanno a sostituire l'inchiostro. La Sinter Solar invece utilizza la sabbia del deserto e i raggi del sole per funzionare abbassando i costi di produzione quasi a zero! Già attivo dal 2010, in questi ultimi quattro anni Kayser è riuscito ad ottenere ulteriori miglioramenti in campo economico che porta la stampa 3D, per la produzione del vetro, ad essere di gran lunga più economica rispetto alla tradizionale tecnica di produzione.

La produzione del vetro è uno degli ultimi campi in cui la stampa 3D ha trovato la sua applicazione dopo essere stata impiegata per la produzione di biscotti e di robot. In campo ambientale questa tecnologia potrebbe rinnovare l'industria solare in termini di stoccaggio energetico e tecnologia fotovoltaica. Tradizionalmente l'industria fotovoltaica utilizza rame,indio, gallio, silicio e svelenirò causando una dispersione ingente di materiali durante la produzione. I ricercatori del MIT (Massachusetts Institute Technology) pensano che, utilizzando stampanti 3D per l'ottenimento di modelli fotovoltaici, si potrebbe ottenere un'efficienza maggiorata del 20% rispetto ai pannelli tradizionali. Un ulteriore vantaggio sarebbe la possibilità di produrre i panelli direttamente nel luogo dove saranno installati, tagliando ulteriormente i costi.


I miglioramenti che si apportano in questo campo sono sempre più numerosi ogni giorno che passa. Ad esempio il MIST ( Masdar Institute of Science and Technology) di Abu Dhabi, affiliato del MIT, ha acquistato una Fujifilm Dimatrix DMP283 che ha la capacità di stampare in proprio fogli con caratteristiche fotovoltaiche facendo sì che l'idea futuristica di stampare in casa celle fotovoltaiche non sia più così tanto futuristica. Acquistata per trovare un metodo per produrre fotovoltaico low cost, un team di ricercatori del MIST sta studiando lo sviluppo e l'ottimizzazione di semiconduttori e nanoparticelle, in quanto sono queste tecnologie il futuro per la commercializzazione di un fotovoltaico a basso costo ed organico. 

                                                                

(Fujifilm Dimatrix DMP283)


Ulteriore impiego della stampa 3D è quello in campo off-grid grazie a una stampante 3D pieghevole e portatile, elaborata dai laboratori della Michigan Technological Universitiy (MTU). È una stampante a tutti gli effetti ma ha il pregio in più di entrare in un comune zaino insieme ai moduli fotovoltaici che l'alimentano. Grazie alla sua trasportabilità potrà essere utilizzata in ogni dove per produrre ciò che è richiesto anche dove non è possibile allacciarsi alla rete elettrica.  Sono state realizzate du versioni di questa stampante, entrambe basate su software open-source: una è di dimensioni medie e può essere spostata con un'auto. Grazie alle sue maggiori dimensioni ha prestazioni migliori e può stampare oggetti più grandi rispetto al secondo modello che è talmente piccola da entrare in uno zaino.

La caratteristica più interessante del modello "mini" è quello di essere una RepRap (Replicating Rapid-prototiper) ovvero ha la capacità di autoreplicarsi. Dalla piccola stampante è possibile crearne il 50% dei componenti di una seconda stampante con le stesse funzionalità dell'originale e il restante 50% mancante è stato progettato in maniera da essere di facile reperibilità e a basso costo. Il kit che è stato pensato per contenere, oltre ad un portatile per comandare la stampante, la stampante stessa, una RepRap pieghevole, cinque moduli da 20W e quattro batterie al litio.

                                                                    

(Esemplare di stampante RepRap)

Se per adesso questa tipologia di stampanti ha ancora poche applicazioni pratiche nella quotidianità, presto, grazie alla sua potenzialità, troveranno un mercato d'uso comune che le richiederà a gran voce.

AutoreDott.ssa Sofia Catoni


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