Amikor évekkel ezelőtt megvettem az első 3D nyomtatómat, elég erős bűntudatom volt a nyomtatási hulladék miatt. Elrontott első rétegek, letépett támaszok és szanaszét heverő teszt-Benchyk. Csak egyetlen, nagyon elterjedt érv nyugtatott meg. Mivel többnyire PLA anyaggal nyomtattam, a dobozon egyértelműen az állt, hogy ez zöld, növényekből készült műanyag. Azt hallottam, elég bedobni a komposztba, a többit elintézi a természet. Ma már tudom, hogy ez csak egy nagyon szép, ügyesen becsomagolt féligazság volt. Az a kérdés, hogy környezetbarát-e a PLA, azóta sem hagyott nyugodni, és lassan elkezdtem utánajárni a tényeknek.
Sok eladó kihasználja, hogy az emberek szeretnék tisztán tudni a lelkiismeretüket. A PLA-t rendszerint komposztálható, környezetbarát megoldásként címkézik. De szinte senki nem mondja meg nyíltan, mit jelent ez a gyakorlatban. A valóság az, hogy az elrontott nyomata nem fog csak úgy lebomlani a hátsó kertben. Sokkal valószínűbb, hogy hónapok múlva is szinte változatlan állapotban találja meg. Nézzük hát meg együtt, hol ér véget a marketing, és hol kezdődik a tiszta fizika és kémia. Egyáltalán nem akarom démonizálni ezt az anyagot, de ideje tisztázni a dolgokat.
Miből készül valójában a PLA
Az igazsághoz tartozik, hogy a jó oldalával kell kezdenünk. A PLA, vagyis a politejsav, úgynevezett bioműanyag. A hagyományos műanyagokkal, például az ABS-szel vagy a PETG-vel ellentétben nem kőolajból készül. Teljesen megújuló forrásokból nyerik. Erre a célra leggyakrabban kukoricakeményítőt vagy cukornádat használnak. Ez pedig óriási előny. Ezzel a gyártási móddal jelentős fosszilis üzemanyag takarítható meg.
Az alapanyag tehát egyértelműen környezetbarátabb. Maga a növények feldolgozása és nyomtatószállá alakítása is lényegesen kisebb szénlábnyommal jár, mint a kőolajalapú műanyagoké. Éppen ebből él a marketingkampányok többsége. Növényekből gyártunk, nem szivattyúzunk kőolajat, megmentjük a bolygót. Ebből a szempontból a PLA valóban óriási előnyben van sok más anyaggal szemben. Csakhogy egy termék életciklusa nem ér véget ott, hogy miből készítjük. Az is meghatározó, mi történik vele, amikor már nem vesszük hasznát.
A „biológiailag lebomló” és a „komposztálható” nem ugyanaz
Itt jutunk el a legnagyobb buktatóhoz. Az emberek nagyon gyakran összekeverik ezt a két, teljesen különböző fogalmat. Sok vásárló abból indul ki, hogy ha valami növényekből készül, akkor a fűbe dobva automatikusan eltűnik. A „biológiailag lebomló” és a „komposztálható” kifejezés összekeverése óriási félreértések forrása.
A PLA lebomlása nem varázslatos tulajdonság, amely bárhol és bármikor működik. A komposztálhatóságot szigorúan európai szabványok határozzák meg. Konkrétan a csomagolóanyagokra vonatkozó EN 13432 szabványról és a magukra a termékekre vonatkozó EN 14995 szabványról van szó. Ha egy műanyag komposztálhatósági tanúsítvánnyal rendelkezik, az csak egyet jelent. Az anyag kizárólag ipari komposztkörnyezetben képes lebomlani. Sehol nincs leírva, hogy elásható a kertben a sárgarépa mellé, és csodákra lehet számítani.
A mi területünkön a döntő pont az anyagvastagság. Egy hétköznapi 3D nyomat tömör, vastag és tele van műanyaggal. A vizsgálatok és a szabványok jellemzően vékony PLA csomagolásokra vagy eldobható kávéspoharakra vonatkoznak. Egy vékony fólia természetesen sokkal gyorsabban esik szét, mint a száz százalékos kitöltésű fejhallgatótartója. A nyomatok tehát lényegesen rosszabbul és lassabban bomlanak le, mint amit a vékony falú termékekre kiadott laborvizsgálatok ígérnek.
Ipari komposzt kontra házi komposzt
Nézzük meg, miben áll ez az óriási különbség. Az ipari komposztot ne egyszerű levél- és földkupacként képzelje el. Ez rendkívül kifinomult és szabályozott környezet. Egy ilyen üzem belsejében 55 és 60 Celsius-fok közötti állandó hőmérsékletet tartanak fenn. Ezen felül gondosan ellenőrzik a szabályozott páratartalmat, és biztosítják a nagyon konkrét mikroorganizmusok jelenlétét. Ilyen szélsőséges körülmények között a PLA valóban lebomlik nagyjából 4-12 hét alatt. Az említett szabvány ráadásul egyértelműen megköveteli, hogy az anyag 90 százaléka 84 napon belül olyan apró darabokra essen szét, amelyek átférnek egy 2 milliméteres szitán.
Most nézzük a saját kertjét. A házi komposztáló, ahová a krumplihéjat és a lenyírt füvet dobja, szinte soha nem éri el ezt a magas hőmérsékletet. Legtöbbször jóval a PLA kémiai bomlásának megindításához szükséges küszöb alatt marad. Ezért vall csúfos kudarcot a PLA komposztálása házi körülmények között. Az anyag hihetetlenül lassan bomlik le egy hétköznapi komposztban. Ez általában 1-3 év nagyságrendű. Nagyon gyakran előfordul, hogy hónapok múlva szinte érintetlenül húzza ki a földből az elrontott nyomatát. Van itt még egy veszély. Ilyen lassú és hiányos lebomlás mellett mikroműanyag-nyomok maradhatnak a komposztban, amelyeket aztán akaratlanul szétterít az ágyásokban.
Mennyi idő alatt bomlik le egy PLA nyomat
A környezet dönt el mindent. Az oszlopok skálája szemléltető jellegű, a pontos értékek a feliratokban vannak.
Az ipari komposzt 55–60 °C-ot, szabályozott páratartalmat és a megfelelő mikrobákat tartja. A házi komposzt szinte soha nem éri el ezt a hőmérsékletet, ezért a lebomlás évekig tart. Hő és oxigén nélkül (hulladéklerakó, erdő, víz) a PLA gyakorlatilag nem bomlik le.
Talán felmerül a kérdés, mi történik, ha a természetbe dobja a nyomatot, vagy ha klasszikus hulladéklerakóba kerül. A válasz kegyetlen. A természetben, a vízben vagy egy zárt lerakóban hiányzik a szükséges hő, és rendszerint az oxigén hozzáférése is. Ilyen körülmények között a PLA gyakorlatilag nem tűnik el, és évekig, évtizedekig megmarad a környezetben. Az az állítás tehát, hogy az erdőbe dobott nyomat úgy bomlik le, mint a lehullott levelek, teljes képtelenség és veszélyes tévhit.
Hová kell akkor kidobni a PLA nyomatokat?
Ha már tudjuk, hogy sem a kert, sem az erdő nem megoldás, adódik a logikus kérdés. Hogyan kell helyesen és felelősen kidobni a PLA nyomatokat? A válasz talán meglepi, és elsőre teljesen logikátlannak fog tűnni. Az Arnika környezetvédő szervezet szerint az elrontott nyomatok és a hétköznapi filamentmaradékok, tehát a PLA és a PETG egyaránt, a vegyes hulladékba valók. Igen, jól hallotta. Erre az anyagra a fekete kukája a legjobb választás.
Talán kísértést érez, hogy az elrontott figurát a műanyaggyűjtő sárga edénybe dobja. Végül is műanyag, gondolja. Kérem, ne tegye. A PLA nem való a műanyaggyűjtő sárga edénybe, és a biohulladék barna kukájába sem. Különösen a sárga edény jelent nagy gondot. A PLA és a jól ismert ABS is 7-es újrahasznosítási kóddal rendelkezik, amelynek megnevezése „egyéb”. A szokásos önkormányzati újrahasznosítási programok és a válogatósorok nem tudnak mit kezdeni ezzel a műanyagtípussal. Nem tudják, mit csináljanak vele. Ha a PLA a sárga edénybe kerül, ott inkább szennyezőként viselkedik. Akár el is ronthatja és használhatatlanná teheti a hétköznapi műanyagok, például a klasszikus PET újrahasznosítását. A végén az egész, gondosan válogatott műanyagtétel a hulladékégetőbe megy.
Hová valók a PLA nyomatok és maradékok
Az Arnika környezetvédő szervezet szerint. Ellentmondásosan hangzik, de eddig ez a legfelelősebb út.
A nyomtatási hulladék vegyes szemétbe dobása elsőre borzasztóan környezetkárosítónak hangzik. Különösen egy olyan anyagnál, amely a növényi eredetével büszkélkedik. A jelenlegi cseh hulladékgazdálkodási rendszerben azonban ez ma a legfelelősebb út. Nálunk a vegyes hulladék nagyon gyakran modern hulladékégetőkbe kerül, ahol hővé vagy villamos energiává alakítják. És mivel a PLA növényi eredetű, az elégetése nem juttat annyi mérgező kibocsátást a levegőbe, mint a kőolajszármazék műanyagoké.
Akkor most környezetbarát a PLA, vagy sem?
Elérkeztünk a kérdés lényegéhez. Nem szeretem fekete-fehéren látni a világot. Ha észszerűen közelítünk ehhez az anyaghoz, el kell ismernünk némi árnyalatot. A PLA egyáltalán nem az a környezetvédelmi csoda, amely megmenti a bolygót, és minden elrontott nyomat után megnyugtatja a lelkiismeretünket. De ugyanígy nem is hulladékkatasztrófa, amely miatt fel kellene hagynunk a 3D nyomtatással.
Az óriási és megkérdőjelezhetetlen előnye az alapanyag. Mindig jobb lesz kukoricát ültetni, mint kőolajat kitermelni. A keményítő feldolgozása sokkal természetbarátabb. Az anyag gyengéje sajnos az életciklusának a vége, és mindenekelőtt a mélyen gyökerező tévhitek arról, hogy bárhol lebomlik. A PLA környezetbarát mivolta nem a gyárban dől el, hanem otthon, nálunk. Elsősorban az határozza meg, hogy a nyomtatót kezelő ember végül hogyan bánik az anyaggal.
Hogyan nyomtasson és dobja ki felelősen
A hobbijainknak mindig van valamilyen hatásuk a környezetre. De ez nem jelenti azt, hogy bele kell törődnünk a felesleges hulladékhegyekbe. Sokkal környezetbarátabb megoldások is vannak a nyomtatásra. Az aranyszabály az, hogy megfontoltan kezdjen nyomtatni. Ha több időt szán a modell előkészítésére, a hőmérséklet helyes beállítására és az első réteg kalibrálására, lényegesen kevesebb hibás darabja lesz. A jobb megelőzés üresebb kukát jelent.
Ha már vásárolt minőségi PLA filamentet, és valamelyik darab félremegy, nem kell rögtön kidobnia. A sérült darabok és a filamentmaradékok egy kis erőfeszítéssel újrahasznosíthatók. Sok felhasználó félreteszi őket, hogy ledarálhassa vagy új formákba olvaszthassa. Nekem magamnak is van a műhelyben egy doboznyi támasz, amelyet fokozatosan olvasztok szilikonformákba. Érdekes levélnehezékek vagy bútoralátétek lesznek belőlük.
Nagy reménység a nyomtató közösségünk számára a formálódó közösségi újrahasznosító hálózatok. Az emberek kezdenek összefogni, hogy közösen oldják meg a hulladék problémáját. Használhatja például a Prusa World interaktív térképet. Itt gyakran talál a környékén lelkes embereket, akik összegyűjtik a régi műanyagot, és tudják új filamentté extrudálni. Másik kiváló kezdeményezés a globális Precious Plastic hálózat, amely darálókkal és présekkel felszerelt embereket fog össze. Ezeken a helyeken a filamentmaradék biztonságosan leadható további feldolgozásra. Így bezárul a kör, és az anyag második esélyt kap anélkül, hogy a kukákat terhelné.
Gyakori kérdések
Biológiailag lebomló a PLA?
Csak technikai értelemben és nagyon konkrét körülmények között lebomló. Ipari komposztálhatóságra van tanúsítványa (EN 13432 és EN 14995 szabvány). Ez azt jelenti, hogy kizárólag ipari komposztban bomlik le, 55-60 °C-on, a megfelelő mikroorganizmusok jelenlétében és szigorúan szabályozott páratartalom mellett.
Lebomlik egy PLA nyomat a kertben vagy az erdőben?
Nem bomlik le. Legalábbis nem olyan idő alatt, amely nekünk megfelelne. Házi komposztálóban, a kertben, az erdőben vagy a vízben hiányzik a magas hőmérséklet, és sokszor az oxigén is. Ilyen környezetben a műanyag évekig, évtizedekig kitart, és mikroműanyagot hagyhat maga után.
A PLA a műanyaggyűjtő sárga edénybe való?
Semmiképpen nem oda való. Ez az anyag 7-es újrahasznosítási kóddal rendelkezik, ami „egyéb műanyagot” jelent. A szokásos válogatósorok nem tudják feldolgozni. A sárga edényben nemkívánatos szennyezőként működik, amely egy egész tétel újrahasznosított PET-anyagot tönkretehet. Az Arnika szervezet szerint a vegyes hulladékba való.
Környezetbarátabb a PLA, mint a PETG vagy az ABS?
A gyártás szempontjából igen. Megújuló forrásokból, például kukoricakeményítőből vagy cukornádból készül, nem kőolajból. Így sokkal kisebb a szénlábnyoma. Az életciklusa végén azonban ugyanúgy problémás hulladékká válik, mint a többi műanyag, ha nincs a közelben ipari komposztálóüzem vagy közösségi újrahasznosítás.
Újrahasznosítható a PLA?
Igen, az anyag újrahasznosítható, csak nem a szokásos önkormányzati gyűjtőedényeken keresztül. Otthon ledarálhatja a maradékokat, és újraolvaszthatja őket. A legegyszerűbb út a tiszta maradékokat és a hibás darabokat olyan lelkes embereknek vagy cégeknek átadni, akik rendelkeznek új filament gyártására alkalmas felszereléssel. Megtalálhatja őket például a Prusa World térképen vagy a Precious Plastic hálózaton keresztül.