Bij het werken met technologie denken we ook aan duurzaamheid. Ook energie is een onderwerp waar we veel over nadenken. Dit zijn goede onderwerp voor de leerlingen om met ons mee te denken.

3D printen en materiaal verbruik

Het filament wat we gebruiken is PLA. Dit is een afkorting van PolyLactic Acis, ofwel melkzuur.

PLA wordt gemaakt van landbouwgewassen, zoals maïs. Dat herken je soms aan de popcorn-achtige geur. We vinden vaak dat het gebruik van andere plastics slecht is voor het milieu, dat is bij PLA niet zo. Ook is PLA een hernieuwbaar product, en is daarmee een duurzame keuze.

Het materiaal is beter afbreekbaar dan andere plastics. Dat betekent dat het verweert en verteert – maar natuurlijk niet zo snel als je bananenschil.

Wel is het handig om netjes te leren 3D printen. Het is niet fijn als je prints telkens mislukken, omdat er een heleboel materiaal wordt weggegooid.

• Hoeveel materiaal gebruikt de 3D printer?
  • Zet eens een print van een uur op de slicer. Bij mijn voorbeeld wordt daarbij 12 gram filament gebruikt. Uit een rol van 1 kg kan je op deze manier 80 werkjes halen.
  • Zet eens een heel grote print op de slicer, en kijk hoeveel materiaal er wordt gebruikt.
• Wat kost een printje van PLA filament?
  • We rekenen met een prijs van 20 euro per rol. Dat is dan 1 kg. Bij 80 werkjes per rol kost elk werkje … euro.

3D printen en energie verbruik

Een 3D printer gebruikt energie. Als we met leerlingen inschatten hoeveel deze energie kost, dan lopen de antwoorden uiteen van 5 cent tot 45 euro per uur. Om een idee te krijgen stel ik deze berekening voor.

• Hoeveel energie gebruikt de machine gemiddeld per uur?
  • De voeding van de printer zorgt ervoor dat de printer energie krijgt. Op de voeding staat hoeveel energie ofwel hoeveel Watt deze maximaal kan leveren. Dit maximum getal geeft veel extra om ook in uitzonderlijke situaties de printer goed te laten werken, dus laten we denken dat de printer gemiddeld 1/3 van dit maximum getal verbruikt. We zien dat er 150W op staat. We besluiten daarom dat de printer gemiddeld 50 Watt gebruikt.
• Hoe duur is elektrische energie?
  • Elektrische energie wordt afgerekend in kWh, dat is 1000 Watt, één uur lang. Als je zelf zonnestroom maakt, dan rekenen we meestal met een prijs van 20 cent per kWh. En bij een erg dure leverancier kost electriciteit 50 cent per kWh.
• Wat kost 3D printen per uur?
  • Als we een uur lang de printer van 50 Watt aan hebben staan, dan gebruiken we 50 ‘Watt uur’ aan energie. Dit is 0,050 kWh. Als je rekent met 20 cent per kWh, dan kost dit dus 20 x 0,05 = 1 cent per uur. Klopt dit wel?
• Hoeveel kost een heel grote print?
  • Een bijzonder overdreven print duurt soms wel 24 uur. Aan energie kost dat dan 24 cent. Klopt dit?
  • Een bijzonder overdreven print kan soms wel 1/3 rol verbruiken. Aan filament zou dat 7 euro kosten. Klopt dit? Is het handiger om het ding wat je wilt hebben, gewoon in de speelgoed winkel te kopen?

Keuzes: Wegen de voor- en nadelen tegen elkaar op?

Om een keuze te maken wil je weten hoeveel iets opbrengt, en hoeveel het kost. Dit vergelijk je dan met kosten van andere manieren om zo’n zelfde resultaat te bereiken.

Waarom willen we wel 3d printen…

• Het is leuk om te doen. De kinderen willen er zelfs buiten de lessen mee doorgaan! Welke andere dingen op school zijn ook zo leuk? (intrinsieke motivatie)
• De leerlingen leren zelfstandig samen te werken, en doen spelenderwijs ervaring op met technologie. Je moet overleggen en afstemmen hoe je kunt samenwerken. Is dat later nuttig voor de leerlingen? (21st century skills)
• Je leert met computers en bestanden te werken. Kan je dat ook op een andere manier leren?  Is het belangrijk om te kunnen 3D printen? (digitale vaardigheden)
• Je kan dingen maken. Je bespaart geld omdat je het niet in de winkel hoeft te kopen. Is dat een goede reden? (ondernemende mindset)
• Je ontdekt wat technologie is, en of je dat leuk vindt. (beroepskeuze)
• Je moet best veel onthouden en veel nieuwe vaardigheden leren. (schoolloopbaan)

Wat is het bezwaar van 3D printen

• Het kost geld. Hoeveel kost het?
• Milieu en duurzaamheid. Wat gebeurt er met het mislukte materiaal? Wat voor materiaal is dit?
• Het neemt tijd weg van belangrijke lessen zoals taal en rekenen. Is dit een probleem?

Wat is de waarde van de voordelen

• Digitale vaardigheden zijn belangrijk voor de leerlingen. Tegelijk is het voor de scholen lastig hier een oplossing te bieden. Het is mooi dat 3D printen hier vanzelf in bijdraagt.
• Motivatie is belangrijk, om leerlingen te helpen op een passend level een vervolgopleiding te kiezen. Hier wordt landelijk veel geld aan besteedt, en is blijkbaar een belangrijke doelstelling.
• Creativiteit. Oefening baart kunst, zeggen ze wel eens. ‘Doen’ leer je door te doen. Het inrichten en invullen van een ‘ plek om te doen’ in de school kan heel kostbaar zijn. We denken dat onze oplossing een mooi antwoord biedt.
• Er is een tekort aan techniekers. Er wordt landelijk (veel) geïnvesteerd om dit te herstellen. Daarmee lijkt dit herkend te worden als belangrijke doelstelling.
• … wat kan je zelf nog bedenken?

Wat denk jij, zijn de kosten het waard ten opzichte van de voordelen?