Enfin un TPU végétal et imprimable qui se décompose vraiment dans votre jardin ?
Ecogenesis Biopolymers a lancé un nouveau filament genTPU dérivé d'algues et d'huiles végétales.
Ecogenesis Biopolymers, une start-up californienne spécialisée dans les matériaux, vient de lancer un filament TPU pour l’impression 3D dérivé de plantes et conçu pour « se biodégrader complètement dans les écosystèmes les plus sensibles, y compris nos cours d’eau et nos océans », selon l’entreprise.
Mais si vous pensez que cela signifie que vous pouvez commencer à imprimer en 3D des tongs de plage et les jeter dans l’océan sans vous soucier de l’environnement, détrompez-vous.
Aussi enthousiasmante que soit cette perspective, un examen plus approfondi des preuves scientifiques fournies par l’entreprise sur la biodégradabilité révèle une certaine nuance entre les définitions des laboratoires et les attentes des consommateurs, d’autant plus qu’il s’agit du premier produit TPU de l’entreprise destiné au grand public. Mais cela ne devrait pas pour autant vous dissuader de remplacer votre TPU dérivé de combustibles fossiles par une option plus durable.
La tendance des consommateurs à imprimer en 3D leurs propres chaussures (une utilisation populaire du TPU) commence à prendre de l’ampleur, sous l’impulsion d’entreprises telles que Bambu Lab, qui associent des collections de chaussures à du filament TPU, et renforcée par des fabricants tels que l’entreprise de chaussures imprimées en 3D Zellerfeld, qui a reçu 34,1 millions de dollars de financement de la part d’investisseurs depuis son lancement en 2020. Cela suggère que l’utilisation du TPU est prête à s’étendre rapidement au-delà des utilisateurs industriels à davantage de consommateurs et de petites entreprises.
Qu’est-ce que le TPU biosourcé ?
Tout d’abord, jetons un coup d’œil sur Ecogenesis et son genTPU.
Fondé fin 2023 par Frank Pinczuk et Darlene Barbee, Ecogenesis Biopolymers est le distributeur officiel sur le marché de l’impression 3D des matériaux TPU Soleic fabriqués par une société appelée Algenesis Labs. M. Pinczuk a expliqué à All3DP que le nouveau filament est composé à 99 % de TPU Soleic, avec « des minéraux tels que le carbonate de calcium et des huiles végétales de qualité alimentaire à moins de 1 % ». Le reste des matériaux provient d’Algenesis ».
Algenesis Labs, basée en Californie, est une entreprise scientifique fondée en 2016 produisant des matériaux avec pour « vision d’aider la planète à se remettre de la pollution causée par les produits à base de pétrole. » Ce qui a commencé comme un projet de laboratoire des chimistes Stephen Mayfield, Robert Pomeroy et Michael Burkart s’est transformé en une entreprise fabricant des matériaux. Avec le soutien d’investisseurs, l’entreprise a lancé sa première démonstration de faisabilité pour montrer que son TPU biosourcé, issu d’algues et autres huiles végétales et dont les performances imitent celles des plastiques à base de pétrole, pouvait réellement fonctionner en tant que produit. Sa chaussure Blueview, en 2022, a montré que Soleic pouvait être transformé en une semelle fonctionnelle capable de résister à un usage quotidien et de se biodégrader (sans créer de microplastiques) à la fin de sa durée de vie.
Que dit la science ?
Algenesis a publié sur son site une vingtaine d’articles de revues scientifiques évaluées par des pairs, datant de plusieurs années et couvrant un large éventail de recherches sur les matériaux TPU biosourcés. Une étude a révélé que la mousse de polyester polyuréthane biosourcée (une forme de mousse de Soleic), une fois immergée dans l’océan, montrait des signes que les bactéries et champignons marins naturels pouvaient décomposer chimiquement le matériau sans qu’aucun traitement technique ne soit nécessaire.
Une autre étude a montré qu’un matériau TPU biosourcé spécifique, déchiqueté et mélangé à du compost incubé à 45 °C, présentait une biodégradation de 27 % au bout de six mois. Cette température peut être élevée pour le composteur de jardin typique, mais M. Mayfield a expliqué à All3DP que les piles de compost domestiques à San Diego maintiennent cette température.
Les perspectives pour ce matériau souple et organique sont passionnantes. Il est possible d’éliminer d’importantes quantités de microplastiques de l’environnement par le seul biais des chaussures, ce qui pourrait changer la donne en matière de développement durable dans l’industrie naissante des chaussures imprimées en 3D. Soleic est également disponible en tant que matériau de moulage par injection, mais son adoption par le marché est limitée.
À manipuler avec précaution
Cependant, en tant que filament d’impression 3D, le genTPU rejoint PLA, qui est également biosourcé, en ce sens qu’un traitement approprié en fin de vie est l’étape critique de sa promesse de durabilité.
Le PLA est beaucoup plus durable que les alternatives à base de combustibles fossiles, comme l’ABS et le PETG, mais la grande quantité de produits imprimés en 3D avec du PLA finissent dans des décharges, où ils ne se dégraderont pas de manière significative puisqu’ils nécessitent un traitement industriel. Le profil écologique du PLA est souvent surestimé. Il n’est « biodégradable » que dans les installations de compostage.
Le Soleic, en revanche, a un seuil de biodégradabilité plus bas, incubé à 45 °C ou doit être placé dans un environnement océanique riche en micro-organismes. Ainsi, même si vos pièces imprimées en 3D et les sous-produits tels que les supports et les impressions ratées se biodégraderont probablement beaucoup plus que le PLA dans une décharge, la voie la plus responsable consiste à les emmener dans un centre de compostage industriel ou à les déchiqueter pour les inclure dans votre propre composteur (à condition qu’il soit suffisamment chaud pendant suffisamment longtemps).
Cette distinction se retrouve dans les propres recherches d’Algenesis, qui soulignent que les avantages environnementaux du bio TPU dépendent fortement de la manière dont il est traité en fin de vie :
« … des échantillons de biodégradation dans l’océan, suggérant que ces mousses de PU subiraient une biodégradation dans un environnement océanique naturel par dépolymérisation enzymatique des mousses de PU et éventuellement l’absorption des produits de dégradation dans la biomasse par les micro-organismes marins, si ces mousses finissaient involontairement dans l’environnement marin, comme c’est le cas pour de nombreux plastiques ».
Conclusion : le nouveau genTPU d’Ecogenesis constitue-t-il une percée potentielle dans le domaine de la fabrication additive durable ? Il semble que oui. Devriez-vous jeter vos tongs en genTPU dans l’océan ? Certainement pas.
En fait, le BioTPU d’Ecogenesis n’est pas le premier filament axé sur le développement durable de l’entreprise. Elle a lancé un filament PHA (similaire au PLA) qui, selon elle, offre un « filet de sécurité » unique en tant que matériau biocompatible, biodégradable et non écotoxique. « Bien que nous ne soyons pas partisans d’une élimination négligente, explique l’entreprise sur son site web, qu’il s’agisse de jeter les déchets d’une voiture en marche ou de les jeter dans l’océan, le PHA constitue l’ultime solution de repli en cas de mauvaise gestion ». S’il est perdu dans l’environnement, il se dégrade grâce à des processus microbiens naturels et retourne dans l’écosystème sans dommage.
Le filament GenTPU est fabriqué aux États-Unis et est disponible en dureté 95A et 60D Shore pour l’impression 3D FDM (1,75 mm). La société annoncera son partenariat avec les distributeurs (et les prix) au premier trimestre 2026, la disponibilité dans l’UE étant prévue pour l’été 2026. Alors que le prix du genTPU n’a pas été communiqué, Soleic sous forme de granulés est vendu à 17 dollars le kilo.
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Licence : Le texte de l'article "Enfin un TPU végétal et imprimable qui se décompose vraiment dans votre jardin ?" écrit par All3DP Pro est publié sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).