In un'economia circolare, il design va oltre la semplice creazione di un prodotto sostenibile. In questo sistema basato sull'eliminazione degli sprechi e sulla minimizzazione dell'uso delle risorse, il processo progettuale è finalizzato a preservare il valore dei prodotti e dei materiali e mantenerli il più a lungo possibile nel sistema economico. Quindi come si fa? dottorato di ricerca La candidata Marita Sauerwein ha inventato un nuovo materiale a base di gusci di cozze macinati e ha dimostrato attraverso la tecnologia di stampa 3D che la vita finale di un prodotto è davvero solo l'inizio.

Ispirato dai rifiuti

Nelle prime fasi del suo dottorato di ricerca, Sauerwein ha intervistato designer che hanno stampato in 3D pensando alla sostenibilità. Ha scoperto che i materiali utilizzati non supportavano l'obiettivo di mantenere l'integrità del prodotto o del materiale o il valore del post-prodotto dai materiali. Ciò l'ha spinta a esplorare materiali rinnovabili, da fonti a base biologica, ma ciò si adatterebbe anche all'economia circolare. E sebbene i gusci di cozze non siano l'unico materiale che soddisfa gli obiettivi di un sistema circolare, sono un enorme flusso di rifiuti nei Paesi Bassi a causa degli impianti di lavorazione delle cozze su larga scala. Così, questa fonte abbondante e locale era un punto di partenza logico e appropriato.

Riguarda l'agente legante

Per creare un materiale adatto alla stampa 3D, Sauerwein afferma che il fattore più importante accanto ai gusci di cozze è l'agente legante. Per realizzare un materiale composito, i gusci tritati devono essere legati da qualcosa. Ed è questa sostanza legante che influenza il modo in cui riutilizzare il materiale e se si inserisce nella filosofia dell'economia circolare. "Quello che volevo ottenere è che non fosse solo compostabile, ma riutilizzabile a un livello superiore, " ha detto. Oltre ad essere riutilizzabile, voleva anche creare un materiale che fosse ristampabile.

Inizialmente, la ricerca prevedeva l'uso di acqua zuccherata per legare i gusci delle cozze. Dopo l'essiccazione, diventa un materiale duro simile alla ceramica. Sauerwein è stata in grado di produrre un paralume stampato in 3D utilizzando questo materiale. In questo esempio, quando l'oggetto diventa obsoleto puoi aggiungere acqua, facendo sì che il materiale si dissolva di nuovo in una pasta, che può essere utilizzato di nuovo per la stampa 3D. Ma anche il fatto che non sia resistente all'acqua ne limita l'utilizzo.

Con l'aiuto di un laboratorio di biopolimeri presso la facoltà di scienze applicate della TU Delft, Sauerwein ha scoperto che l'alginato potrebbe essere usato per creare un materiale resistente all'acqua attraverso la reticolazione ionica. Questa reazione può quindi essere invertita, producendo ancora una volta una pasta stampabile. Con questo materiale, ha stampato in 3-D un accessorio per capelli piatto che, una volta bagnato di nuovo, potrebbe essere piegato o modellato per adattarsi alla curva della testa. "È un ottimo esempio di ciò che è possibile con questo materiale, " lei disse.

Una nuova svolta nella metodologia

Sauerwein ha scelto di utilizzare una metodologia di ricerca attraverso il design (RtD) perché voleva rendere i risultati più concreti. Ma ha adottato un approccio leggermente diverso da quello comunemente usato. Ha spiegato che spesso un prodotto viene progettato e quindi vengono eseguiti test con quel prodotto o prototipo per continuare a generare conoscenza e intuizioni. "Nel mio caso il prototipo è una specie di proof of concept, il prodotto finale, " ha detto. "Il paralume mostra che c'è questo nuovo materiale che può essere ristampato e che puoi effettivamente realizzare un altro prodotto con esso".

Nel futuro, Sauerwein spera di vedere una maggiore attenzione sull'uso di materiali a base biologica, ma afferma che non è sufficiente per realizzare un'economia sostenibile o circolare. "Dovresti pensare anche alla fine della vita, come può essere recuperato e riutilizzato al massimo livello possibile. Nel processo di progettazione iniziale, devi pensare al riutilizzo. Non devi sapere completamente come verrà riutilizzato qualcosa, ma devi assicurarti di abilitarlo."