Universidade recupera mais de 40 kg de plástico para impressão 3D | Reprodução
A Universidade de Montreal, no Canadá, já recuperou mais de 40 kg de resíduos plásticos de impressão 3D por meio do projeto FilUM. A iniciativa recolhe peças defeituosas, suportes descartados e sobras de filamentos em laboratórios e bibliotecas. Depois, uma equipe de pesquisadores transforma o material em novos filamentos que retornam às impressoras da própria instituição.
O resultado, divulgado pela universidade em 13 de outubro, demonstra uma alternativa para um problema recorrente na fabricação aditiva: o desperdício de plástico. Além de desenvolver o processo de reciclagem, os pesquisadores testaram os novos filamentos e compararam suas propriedades com as de materiais comerciais.
O projeto começou em 2025, sob a coordenação do laboratório da professora Audrey Laventure, do Departamento de Química. Desde então, a equipe ampliou a coleta para diferentes instalações universitárias e estruturou um sistema de reaproveitamento que reúne pesquisa, fabricação e educação ambiental.
Impressão 3D pode desperdiçar até 40% do filamento utilizado
A impressão 3D permite fabricar objetos sob demanda, mas nem todo material utilizado chega à peça final. Parte do plástico acaba em estruturas de suporte, testes, mudanças de configuração e impressões que apresentam defeitos.
Segundo estimativas de fabricantes citadas pelos pesquisadores, esses resíduos podem representar entre 10% e 40% do filamento consumido em determinadas atividades de impressão 3D por extrusão.
Entretanto, a proporção varia conforme o modelo produzido, a configuração da máquina e as características do trabalho. Portanto, o intervalo não representa uma medição universal de desperdício nem um índice específico da Universidade de Montreal.
Nas instalações da instituição canadense, os resíduos se acumulavam em caixas. Laboratórios e oficinas digitais guardavam impressões fracassadas e fragmentos de suportes porque não encontravam uma alternativa prática para descartá-los.
A equipe do FilUM identificou essa dificuldade ao consultar os usuários das impressoras. A maioria relatou que simplesmente armazenava o plástico, aguardando alguma solução de reciclagem.
Foi a partir desse problema cotidiano que os pesquisadores decidiram criar um sistema capaz de recolher os resíduos e devolver parte do material à comunidade universitária.
Como o projeto FilUM transforma plástico descartado em filamento?
O processo começa com a coleta e a separação dos materiais. A equipe trabalha principalmente com PLA, sigla para ácido polilático, polímero bastante utilizado em impressoras 3D domésticas, escolares e profissionais.
Depois de identificar o material, os pesquisadores separam os resíduos por cor e utilizam equipamentos de trituração para reduzir as peças a pequenos fragmentos.
O procedimento desenvolvido no laboratório inclui etapas de peneiramento e secagem. Assim, a equipe procura controlar o tamanho das partículas e reduzir problemas durante a fabricação do novo filamento.
Em seguida, uma extrusora aquece o material triturado até permitir sua passagem por um bico. O plástico sai da máquina em formato de fio contínuo, enquanto o sistema controla sua espessura.
Durante os experimentos documentados no estudo científico, os pesquisadores utilizaram uma extrusora de bancada e trabalharam com temperatura de 180 °C para produzir filamentos reciclados de PLA branco e azul.
O filamento resultante segue para uma bobinadeira, responsável por organizá-lo em carretéis. Dessa maneira, o plástico volta a assumir o formato necessário para alimentar uma impressora 3D.
O projeto também reaproveita os carretéis vazios recolhidos nas bibliotecas. Portanto, a iniciativa procura reduzir tanto o descarte de plástico quanto o consumo de novas bobinas.
Universidade recolhe plástico em sete pontos diferentes
A rede de bibliotecas participa diretamente da operação. O projeto conta com sete pontos de coleta, distribuídos entre bibliotecas e instalações acadêmicas da Universidade de Montreal.
A Biblioteca Hubert-Reeves, localizada no campus MIL, funciona como um dos centros de recebimento. Além disso, laboratórios podem encaminhar resíduos por transporte interno ou entregá-los nos pontos participantes.
Quando a quantidade acumulada permite iniciar outra etapa de reciclagem, a equipe do FilUM recolhe os materiais e os encaminha ao laboratório de química.
Depois do processamento, os pesquisadores distribuem os novos filamentos dentro da própria universidade. Assim, laboratórios e oficinas que geram resíduos também podem utilizar parte do material recuperado em futuras impressões.
Essa organização representa um dos principais diferenciais da iniciativa. Afinal, uma única oficina pode produzir pouco resíduo para justificar uma estrutura própria de reciclagem, enquanto diferentes departamentos conseguem reunir quantidades maiores.
O projeto já recolheu mais de 40 kg de PLA desde sua criação. Contudo, a divulgação institucional não detalha quantos quilos desse total efetivamente retornaram às impressoras como filamento pronto.
Portanto, o volume recuperado não deve ser confundido com uma produção comprovada de 40 kg de novas bobinas.
Testes científicos comparam PLA reciclado e filamento comercial
Para avaliar a viabilidade do processo, os pesquisadores publicaram um estudo na revista científica RSC Sustainability. O trabalho apresenta análises térmicas, ensaios mecânicos e testes de impressão com o material reciclado.
Um dos resultados envolve a estabilidade térmica. O filamento comercial analisado apresentou temperatura de decomposição de aproximadamente 365 °C, enquanto os reciclados branco e azul registraram cerca de 363 °C.
A pequena diferença indica que os materiais preservaram características térmicas semelhantes nas condições do experimento. Entretanto, essa constatação não significa que qualquer PLA reciclado apresentará o mesmo comportamento.
Os pesquisadores também mediram o módulo de Young, propriedade relacionada à rigidez do material. O filamento comercial apresentou aproximadamente 1,0 GPa, enquanto as amostras recicladas registraram 1,7 GPa e 1,6 GPa.
Embora os valores dos reciclados sejam maiores nesse ensaio, maior rigidez não significa automaticamente maior resistência, durabilidade ou qualidade da peça final.
Além disso, os filamentos analisados podem apresentar diferenças na composição, nos pigmentos e nos aditivos utilizados originalmente. Esses fatores influenciam as propriedades do material e dificultam generalizações.
Por isso, os autores apresentam os resultados como uma demonstração de viabilidade para as aplicações estudadas, não como prova de superioridade universal do PLA reciclado.
Barquinhos impressos em 3D demonstram resultado do material reciclado
A equipe também realizou testes práticos com o 3DBenchy, modelo de um pequeno barco frequentemente utilizado para avaliar impressoras 3D e materiais de fabricação.
Os pesquisadores produziram versões utilizando PLA reciclado branco e azul. Depois, compararam os resultados com peças fabricadas a partir de filamentos comerciais.
Nos testes apresentados, as peças recicladas alcançaram qualidade visual considerada adequada às aplicações comuns da comunidade universitária. A equipe não identificou diferenças qualitativas evidentes que inviabilizassem seu uso.
Entretanto, o estudo não realizou uma avaliação quantitativa completa de todas as características dimensionais e superficiais das peças. Portanto, não é possível afirmar que os dois tipos de filamento tenham desempenho idêntico em qualquer geometria.
Mesmo com essa limitação, os experimentos demonstraram a possibilidade de fabricar novos objetos com resíduos que anteriormente permaneciam armazenados.
Entre as aplicações consideradas adequadas estão protótipos, modelos acadêmicos e componentes utilizados em pesquisas. Já peças estruturais, produtos de segurança crítica e aplicações que exigem certificações específicas dependem de avaliações adicionais.
PLA reciclado não aceita qualquer tipo de resíduo
Apesar dos resultados positivos, o FilUM não processa indiscriminadamente todos os materiais descartados pelas impressoras.
Atualmente, a equipe trabalha com PLA sem determinados aditivos e exclui variedades especiais, como PLA-CF, reforçado com fibra de carbono, e Galaxy PLA, que contém partículas brilhantes.
Essas restrições ajudam a reduzir problemas associados à composição do material e às condições de processamento. Afinal, misturar polímeros ou aditivos incompatíveis pode comprometer a estabilidade da extrusão e a qualidade do filamento.
Outro desafio envolve o controle do diâmetro. Como os resíduos podem vir de diferentes fabricantes e formulações, o filamento reciclado tende a apresentar variações superiores às encontradas em determinados produtos comerciais.
Essas diferenças podem influenciar a alimentação da impressora e a quantidade de plástico extrudado. Por isso, o processo exige monitoramento e ajustes para produzir material adequado às máquinas utilizadas.
Os pesquisadores também reconhecem que sucessivos ciclos de aquecimento e processamento podem modificar as propriedades do PLA. Assim, reciclar o material novamente não garante a preservação indefinida de suas características originais.
PLA é biodegradável, mas não desaparece facilmente no ambiente
Outra questão abordada pela Universidade de Montreal envolve a destinação ambiental do PLA. Embora muitas embalagens apresentem o polímero como biodegradável ou compostável, essas características dependem de condições específicas.
Segundo os pesquisadores, o PLA exige instalações de compostagem industrial para alcançar uma decomposição adequada. Temperaturas e condições normalmente encontradas no solo não oferecem o mesmo resultado.
Além disso, o sistema municipal de reciclagem de Montreal não aceita normalmente os resíduos de PLA gerados por impressoras 3D. Essa limitação contribuiu para o acúmulo de peças descartadas nos laboratórios.
Portanto, fabricar um objeto com PLA não significa que ele desaparecerá rapidamente depois do descarte. Da mesma maneira, a origem renovável de parte da matéria-prima não elimina automaticamente os impactos associados à produção e ao consumo.
O FilUM procura enfrentar esse problema prolongando a utilização do material. Em vez de descartar uma peça defeituosa, a instituição recolhe o plástico e tenta transformá-lo novamente em matéria-prima.
Reciclagem de filamento exige equipamentos e escala
A experiência também evidencia uma dificuldade econômica. Para reciclar PLA, não basta possuir uma impressora 3D: é necessário reunir equipamentos de trituração, preparação, extrusão e bobinamento.
Além disso, o processamento exige tempo, energia elétrica, manutenção e conhecimentos técnicos. Por isso, os pesquisadores reconhecem que a estrutura pode ser cara para uma oficina que produz pequenas quantidades de resíduos.
A solução adotada pela universidade consiste em compartilhar recursos entre diferentes unidades. Dessa forma, a instituição concentra materiais suficientes para alimentar a estrutura de reciclagem.
Entretanto, o projeto não apresentou um cálculo que permita estabelecer quanto custa produzir um quilograma de filamento reciclado em comparação com um comercial.
Também não divulgou uma medição completa da redução de emissões de carbono obtida pela operação. Portanto, os resultados demonstram reaproveitamento efetivo de material, mas não permitem afirmar uma economia financeira ou ambiental específica.
Essa distinção é importante porque uma iniciativa sustentável precisa considerar todo o processo, incluindo equipamentos, transporte, consumo energético e perdas de material.
Projeto canadense mostra alternativa ao descarte de impressões fracassadas
A reciclagem de filamentos já aparece em outras iniciativas de fabricação aditiva. O Folha do Leste mostrou, em setembro, os equipamentos Shredder R1 e Filament Maker M1 anunciados pela Creality, desenvolvidos para transformar determinados resíduos em novos filamentos.
Entretanto, o FilUM apresenta uma experiência diferente. Enquanto a proposta comercial da fabricante depende da adoção de equipamentos específicos pelos compradores, a universidade organizou uma rede de coleta, processamento e redistribuição dentro de uma instituição de pesquisa.
A equipe também utiliza o projeto para ensinar estudantes e pesquisadores sobre propriedades dos polímeros, desperdício e consumo responsável.
Agora, os responsáveis pretendem expandir a coleta para outros campi e centros associados à Universidade de Montreal. Entretanto, ainda não divulgaram uma meta confirmada de toneladas recuperadas ou um cronograma completo dessa ampliação.
Com mais de 40 kg de plástico recolhidos e testes que demonstram a viabilidade de produzir novos filamentos, o FilUM oferece um exemplo de economia circular aplicada à impressão 3D.
Seu principal resultado não está apenas na quantidade recuperada, mas na organização de um processo que transforma resíduos dispersos em material reutilizável. Para universidades, laboratórios e oficinas compartilhadas, essa pode ser uma alternativa concreta ao descarte de impressões que não deram certo.
