3D打印製造對環境的益處是微妙的，其中一個最有希望、也是迄今為止尚未探索的是設計優化。研究人員宣稱，有了3D打印，傳統設計製造標準“是可以忽略的，設計師們可以設計任何他們想要的、需要的產品，而不是設計生產係統能夠製造出來的產品”。高性能的零部件能夠從多方麵有效降低生產過程所產生的碳足跡。
高性能零部件打印：噴氣式客機也能打印
計算機可以很好地解決問題，計算機生成的設計創造了新的產品類型，減重就是一種能顯著降低產品碳足跡的方法。例如，飛機的重量每減少1千克，飛機每年消耗的燃料將減少約600升。
產品優化的形式多種多樣。由於是專門針對周圍環境設計的，所以一個巧妙設計的零部件可以使用更長時間，也更節約能源。例如，可以把3D打印的定製發動機零部件設計成能夠攜帶大量冷空氣或者能夠承受更多的重量。
另一種優化產品的方法就是盡量減少零部件，最好做成一個整體。生產製造的一般經驗法則就是：一個產品的零部件越多，它所消耗的資源就越多；一個產品需要組裝的零部件越多，產品的供應鏈就越長，產品的庫存就越大。
由於3D打印機獨特的製造工藝，所以能夠通過一次打印完成產品的生產。如果未來的製造商能夠打印經過設計優化而簡化組裝過程的零部件，那麼就可以降低對環境的汙染。一條現代化流水線製造過程需要運輸或裝配的零部件將有所減少。
波音公司發現，可以使用3D打印技術為一架噴氣式客機打印一個導管，而過去這個導管是由20個不同組件組裝而成的。一旦該導管可以打印成一個整體，也就不再需要組裝了。波音公司發現這樣可以精簡庫存，存儲設計圖紙，按需求打印零部件（而不是存儲和運輸實體零部件）可以減少存儲空間，降低管理開銷。
製造過程清潔化
很多人清楚毒煙滾滾的工廠對環境的破壞力，卻意識不到供應鏈中化石燃料的緩慢燃燒也許比工廠的汙染更具破壞性。在全球範圍內運輸材料和零部件會產生大量的汙染。據沃爾瑪公司估計，其公司約80%的碳足跡是由其龐大的全球供應鏈產生的。
通過全球供應鏈，原料被運到工廠，然後運到裝配線，最後到達消費者手中。我們所有人都依賴於這種全球供應鏈的流通。生活中我們購買、消費以及最終丟棄的每個大規模生產的產品，比如最平常的塑料玩具、外科手術中可以拯救生命的醫療設備，幾乎都是這一漫長而曲折的全球供應鏈的產品。由於工業運輸隊伍（卡車、輪船、飛機）燃燒燃料會產生大量排放物，供應鏈的碳排放量驚人。
存儲未銷售和未使用的庫存產品的倉庫需要進行照明、加熱或冷卻，該過程消耗電能。以數字化庫存代替實際庫存將會使供應鏈更加綠色環保。實際庫存貨物不僅需要運輸，而且在等待銷售的過程中也占用了大量的貨架空間。相反，3D打印的數字化庫存或設計圖紙成本相對較低，且易於儲存和運輸。
如果能夠利用3D打印的獨特能力，那麼就可以使製造過程清潔化。但是，目前的難題之一是產品生命周期的末端。回想一下本章開始部分關於兩個塑料玩具的假設例子，兩個玩具都是用標準的工業塑料製成的。
如果兩個玩具都被扔掉，那麼它們的歸宿相同嗎？不幸的是，答案可能是肯定的。問題在於原材料都是塑料，3D打印和注塑機使用的都是相同類型的商業塑料。就像弟弟和哥哥姐姐們吃相同的食物，由於3D打印機也是在工廠裏“長大”的，3D打印機對批量製造所使用的原材料有著相同的胃口。