Da rottami a lamiere sostenibili: uno sforzo da 2 milioni di dollari per rinnovare il riciclaggio automobilistico

Il passaggio globale ai materiali avanzati e ai propulsori elettrici richiede una rivalutazione del modo in cui ricicliamo i veicoli.

Scritto da: Jim Lynch

20 aprile 2021

ESPERTO

Mentre ci muoviamo verso un settore dei trasporti più pulito, un nuovo progetto da 2 milioni di dollari presso l’Università del Michigan mira a sviluppare modi più semplici ed economici per produrre lamiere automobilistiche leggere e riciclabili.

Il progetto rappresenta uno sforzo fondamentale poiché le principali case automobilistiche guardano agli autocarri leggeri e passano dai motori a combustione interna alle auto elettriche che richiedono componenti più leggeri per aumentare l’autonomia del veicolo.

Soprannominato "The Clean Sheet Project", l'iniziativa mira a sviluppare nuovi strumenti di progettazione e stabilire le migliori pratiche per i produttori di materiali e le case automobilistiche con particolare attenzione al riciclaggio dall'inizio alla fine della produzione. Sebbene il focus iniziale del gruppo sarà sull’alluminio ad alta intensità energetica e sulle lamiere avanzate per automobili in acciaio ad alta resistenza, potrebbe eventualmente includere linee guida per tutti i tipi di materiali, tra cui plastica, polimeri e batterie per veicoli elettrici o veicoli elettrici.

"Dobbiamo ridurre l'impatto ambientale della produzione di veicoli in futuro, e uno dei modi per farlo è aumentare la produzione di queste lamiere leggere da materiali riciclati", ha affermato Daniel Cooper, assistente professore di ingegneria meccanica dell'UM e professore di ingegneria meccanica. ricercatore principale del progetto. "Ciò non solo ridurrà le emissioni del processo di produzione automobilistica, ma aiuterà anche a limitare l'estrazione distruttiva delle materie prime."

"Ricicliamo già molti dei materiali che vengono utilizzati in questi nuovi veicoli, ma non lo facciamo bene", ha detto Cooper. "È necessario mettere l'acciaio e l'alluminio in forni elettrici ad arco o a gas, e quindi fondere il nuovo metallo."

I prodotti metallici riciclati non sono di alta qualità perché oggi è difficile, se non impossibile, ottenere materiale puro da fondere. E negli Stati Uniti c’è poca richiesta di questi rottami metallici contaminati, quindi i materiali vengono spesso spediti in altri paesi dove lavoratori a basso reddito li smistano a mano.

Al termine del ciclo di vita di un veicolo, gli operatori del riciclaggio utilizzano cesoie meccaniche per cercare di spezzare e accumulare i diversi metalli da inviare separatamente alle fornaci. Ma i veicoli contengono molte leghe metalliche diverse che si mescolano insieme quando vengono frantumate, e i pannelli in alluminio delle auto spesso hanno rivetti in acciaio difficili da rimuovere, anche con i magneti.

Questo compito di separare i metalli sta diventando sempre più difficile. I veicoli elettrici, ad esempio, utilizzano ancora più cavi in ​​rame nei loro componenti elettronici e l’acciaio riciclato può rompersi durante la produzione se contiene solo lo 0,1% di rame.

In genere, il metallo riciclato finisce per essere utilizzato in luoghi con requisiti di basse prestazioni, come le fusioni di alluminio nei blocchi motore e le barre di rinforzo in acciaio.

"Vediamo enormi opportunità per un maggiore riutilizzo e riciclaggio dei materiali se i progetti dei veicoli includono facilità di smontaggio, migliore separazione dei materiali e standardizzazione a livello di settore", ha affermato George Luckey, responsabile dello stampaggio e dello sviluppo delle leghe presso Ford Research and Advances Engineering. Ford è tra i numerosi partner finanziari privati ​​coinvolti nello sforzo.

"Il progetto Clean Sheet fornirà queste informazioni e siamo entusiasti di unirci all'Università del Michigan e ad altri partner nella partecipazione", ha affermato Luckey. “Questo lavoro sostiene fortemente gli impegni di Ford per la riduzione delle emissioni di CO2, lo sviluppo di un’economia circolare e un futuro a zero emissioni di carbonio”.

Due fattori importanti suggeriscono che è giunto il momento di stabilire come rendere comuni pratiche più sostenibili.

Il primo è che nuovi impegni per la produzione di veicoli elettrici arriveranno regolarmente da parte delle principali case automobilistiche nel 2021, e questa tendenza probabilmente continuerà. All’inizio di questo mese UBS Investment Bank ha stimato che i veicoli elettrici rappresenteranno il 40% di tutte le vendite di auto nuove entro la fine del decennio. Il secondo fattore è che, nei prossimi anni, un'ondata di veicoli che utilizzano lamiere di alluminio raggiungerà la fine della loro vita e si dirigerà verso i depositi di rottami, come ha dimostrato una precedente ricerca di Cooper.