Polyformer para reciclar plásticos, entre los proyectos ganadores del Premio Internacional James Dyson 2022

Polyformer es una máquina de bajo coste que convierte las botellas de plástico en filamento para impresoras 3D. Polyformer corta las botellas de plástico en tiras largas que se introducen en un extrusor. A continuación, la tira se termoforma en filamento de 1,75 mm, mientras pasa por una boquilla. El filamento pasa a través de unos conductos de ventilación para enfriar el plástico antes de envolverlo en una bobina, listo para ser introducido en una impresora 3D.
 
El invento está dirigido a los países en desarrollo debido al elevado precio de la importación de filamento para impresoras 3D. Con Polyformer, los creadores tienen un acceso más fácil a un filamento de impresora 3D barato y de alta calidad. Esto fomenta el uso de la infraestructura de diseño y la consideración de estas carreras como salida profesional real en los países en vías de desarrollo, al tiempo que permite a los creadores reciclar sus propios residuos y utilizar el producto de forma productiva.

"Al convertir las botellas de plástico usadas en filamento para impresoras 3D, Polyformer ayuda a reducir la cantidad de residuos que van a parar a los vertederos y proporciona un material barato y abundante para ingenieros y diseñadores, especialmente en los países en desarrollo. Su idea proporcionará nuevas oportunidades a otros inventores para crear prototipos de sus ideas utilizando la impresión 3D", indica Sir James Dyson, fundador e ingeniero jefe de Dyson.

Próximos pasos

Actualmente, Swaleh y Reiten están construyendo nuevos Polyformers para desplegarlos en sus makerspaces asociados en Ruanda y están diseñando nuevos inventos dentro del proyecto Polyformer, como el Polyjoiner, el Polydryer y el Polyspooler.

Polyjoiner:
Una botella de plástico estándar de 500 ml sólo puede producir 3 m de filamento, lo que no es suficiente para la mayoría de los trabajos de impresión. Por ello, Swaleh y Reiten han desarrollado el Polyjoiner, un mecanismo que puede unir automáticamente varios hilos de filamento de impresora en una sola pieza larga. Aquí se puede ver una breve demostración: https://youtu.be/JGTlgK1d208..

Polydryer:
El PET es higroscópico, lo que significa que una botella de agua de plástico puede absorber parte del agua con la que se llena. La presencia de agua en el filamento afecta negativamente a la calidad de la impresión. Por ello, Swaleh y Reiten están desarrollando Polydryer, una máquina de bajo coste que evapora la humedad del filamento de las impresoras 3D.

Polyspooler:
Los filamentos largos de las impresoras 3D deben enrollarse en una bobina. Esto garantiza que el filamento no se enrede mientras la impresora está funcionando. El equipo de Polyformer está desarrollando el Polyspooler, una sencilla máquina que enrolla automáticamente el filamento reciclado, lo que hace más práctico su uso.

Todo el proyecto Polyformer es 100% de código abierto con todo el CAD, el código y las instrucciones de construcción disponibles en su Discord . El software de código abierto puede ser beneficioso para el crecimiento de los países en vías de desarrollo debido a su menor coste de desarrollo, mayor seguridad y mejor calidad.[10] Apoya la colaboración, las oportunidades de empleo y el desarrollo de habilidades, fomentando el desarrollo de la comunidad y la equidad colectiva.[11]
 
Tras hablar con Sir James Dyson, Swaleh y Reiten dijeron: "Es un gran honor ser el ganador del James Dyson Award 2022 de sostenibilidad. Estamos utilizando el dinero del premio para desplegar varios Polyformers y Polyformer-Lites en nuestros makerspaces asociados en Ruanda. Con estas máquinas, los estudiantes, diseñadores y creadores locales de Ruanda tendrán acceso a un filamento de impresora 3D de bajo coste. Esto significa que podrán utilizar las impresoras 3D de su comunidad con más frecuencia."

Datos y estadísticas

De los 40 millones de toneladas de residuos plásticos generados en Estados Unidos en 2021, solo se recicló entre el 5% y el 6%, es decir, unos dos millones de toneladas.

• La tasa total de reciclaje de botellas para 2020 fue del 27,2%, por debajo del 28,7% de 2019.
• Las botellas de plástico tardan más de 450 años en degradarse.
• El tamaño del mercado mundial de impresión 3D se valoró en 13.840 millones de dólares en 2021 y se espera que se expanda a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 20,8% desde 2022 hasta 2030.
• A nivel mundial, se enviaron pedidos de 2,2 millones de unidades de impresoras 3D en 2021 y se espera que los envíos alcancen los 21,5 millones de unidades en 2030.
• Un rollo estándar de 1 kg de filamento se vende al por menor por más de 45 euros en los mercados locales. El mismo rollo de filamento para impresoras 3D puede comprarse en Alemania por solo 11 euros. Esta diferencia de precio se ve agravada por la menor capacidad de compra en Ruanda. El exorbitante coste del filamento crea una gran barrera de entrada para que los ruandeses accedan a los servicios de impresión 3D.
• El primer factor importante que influye en el comportamiento de reciclaje de los consumidores en los países en desarrollo es la accesibilidad de los servicios de reciclaje, a menudo basada en la comodidad de los servicios de recogida de residuos.
• Los consumidores que tienen fácil acceso al reciclaje tienen un 25% más de probabilidades de reciclar.