Stampa 3D per l’ambiente: una barriera corallina su misura

L’evoluzione della stampa 3D negli ultimi anni ha impressionato per la capacità di adattarsi alle esigenze produttive di ogni tipo, specie se improbabili per i settori standard dell’industria: un tema trattato in modo ampio sul blog di Copygraf3D. Caso eclatante è la stata, in tempo di quarantena per il Covid-19, di stampare in meno di 24 ore ben 100 esemplari di valvole per macchinari dedicati alla respirazione artificiale, ormai in esaurimento. Un processo impossibile da portare a termine seguendo la produzione standard.

Mentre la stampa 3D si affermava nel settore medicale, c’erano in cantiere altri ambiziosi progetti, uno dei quali da poco presentato: la realizzazione di una barriera corallina ad opera della londinese 3DPARE, in collaborazione con la Scuola di Ingegneria Civile dell’Università della Cantabria (Spagna, da posizionare a largo delle costa inglesi, spagnole, francesi e portoghesi.

Il progetto ha usufruito di un budget di 1.9 milioni di euro, finanziato dal programma Interreg Atlantic Area, che promuove l’innovazione e la biodiversità in 36 regioni che si affacciano sull’arco atlantico.

Produzione e caratteristiche delle barriere in stampa 3D

La realizzazione della barriera corallina ha posto una sfida molto ardua, visto che era stata progettata in blocchi di quasi un metro per un peso vicino ad una tonnellata. Le 36 strutture stampate sono state suddivise tra Caen (Francia), Porto (Portogallo), Bournemouth (Inghilterre) e Santander (Spagna).

Tutte le unità contengono fori, tunnel e le diverse peculiarità che rendono un vero reef adatto alla vita marina; una riproduzione fedele di un ambiente in cui la vita nasce e si sviluppa; l’unità di controllo consiste in un cubo di cemento, affiancato alla barriera.

Inizialmente, la ricerca si è concentrata sui materiali più idonei, in base alla loro resistenza e alla facilità di stampa: da 150 campioni di partenza, ne sono stati identificati sei (tra cui cemento, geopolimeri e composti aggregati provenienti dagli scarti industriali, con l’obiettivo di sviluppare malte sostenibili), testati poi nelle acque di Puerto Chico durante un periodo di immersione.

I reef posizionati nelle quattro località sono identici: otto esemplari di due tipi di materiali e quattro differenti forme(cubiche o casuali, a simulare delle rocce naturali con sporgenze di diverse dimensioni), con finiture sia lisce che ruvide.

Il design ha seguito i principi biologici, tenendo in considerazione le dimensioni delle grotte per il passaggio di determinate specie di pesci e per l’aderenza di alghe.

La produzione delle barriere ha infine condizionato il lavoro di stampa 3D non solo per quanto concerne i criteri appena menzionati, ma anche per l’adattamento delle macchine e delle tecniche di stampa ai diversi mutamenti del profilo della barriera.