O nouă viață: reciclarea materialelor plastice pentru automobile

Audi vrea să reducă impactul pe care îl are utilizarea plasticului în producția de automobile, așa că și și-a unit forțele cu o serie de oameni de știință pentru a face reciclarea plasticului mult
mai eficientă.

Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie din Karlsruhe (KIT) au lucrat cu Audi timp de șase luni la proiectul pilot „Reciclarea chimică a materialelor plastice din industria auto”. Acum că proiectul a fost finalizat, este clar că reciclarea chimică a deșeurilor plastice mixte este fezabilă din punct de vedere tehnic și promițătoare din punct de vedere ecologic și financiar. Deșeurile de plastic provenite din fabricarea automobilelor pot fi transformate în ulei de piroliză și ar putea înlocui petrolul ca materie primă pentru producerea de componente din plastic de înaltă calitate pentru modelele Audi. Ca atare, reciclarea chimică reprezintă o alternativă viabilă la recuperarea energiei și completează procesarea mecanică.

Rezervoarele de combustibil, capacele airbagurilor sau grilele radiatorului – multe componente ce se regăsesc pe automobile sunt fabricate din material plastic. Aceste componente trebuie să îndeplinească cerințe stricte de siguranță, rezistență la căldură și calitate. Acesta este motivul pentru care componentele din plastic pentru automobile, care sunt supuse unor niveluri deosebit de ridicate de stres, pot fi fabricate până în prezent numai din materiale de calitate virgină, pe care materialele plastice reciclate mecanic nu le ating de obicei. În plus, deșeurile de plastic amestecate nu sunt adesea disponibile pentru reciclarea mecanică. Din acest motiv, THINKTANK Industrial Resource Strategies de la Karlsruhe Institute of Technology (KIT) a lansat un proiect pilot pentru reciclarea chimică împreună cu Audi la sfârșitul anului 2020. În cadrul proiectului, au fost efectuate teste pentru a determina măsura în care fracțiuni mixte de plastic reciclat provenit din industria auto pot fi reintroduse într-un ciclu prietenos cu resursele prin reciclarea chimică.

Componentele reciclate fabricate din ulei de piroliză au aceeași calitate ridicată precum
materialele virgine

Sub conducerea Prof. Dr. Dieter Stapf de la Institutul de chimie tehnică KIT și a Dr. Rebekka Volk de la Institutul KIT de Management Industrial și Producție Industrială (IIP), oamenii de știință au investigat fezabilitatea tehnică a procesului, precum și costurile acestuia și impactul asupra mediului. Rezultatele arată că reciclarea chimică poate fi utilizată pentru a procesa deșeurile de plastic mixte de la fabricarea automobilelor în ulei de piroliză, care poate înlocui petrolul ca materie primă chimică. Aceasta înseamnă că materialele realizate din acesta prezintă aceeași calitate ridicată ca și materialele virgine și că materialele plastice fabricate din ulei de piroliză pot fi refolosite în fabricarea automobilelor pentru a produce componente din plastic supuse unor niveluri ridicate de stres. Audi este unul dintre primii producători de autovehicule care a testat această metodă de reciclare într-un proiect pilot cu deșeuri din plastic provenite din producția de automobile. Audi intenționează să își intensifice cercetările împreună cu partenerul său KIT. Ca atare, partenerii intenționează să-și testeze potențialul de industrializare într-un proiect continuu. Acest lucru ar permite resurselor fosile să fie utilizate mai mult timp și să reducă utilizarea resurselor fosile suplimentare.

Viziunea: creșterea semnificativă a procentului de componente auto fabricate în mod
durabil
Scopul proiectului pilot „Reciclarea chimică a materialelor plastice din industria auto” a fost testarea ciclurilor inteligente pentru materiale plastice prin intermediul reciclării chimice și evaluarea acestei metode ca supliment la reciclarea mecanică și ca substitut pentru recuperarea energiei. Acum că cercetarea și-a dovedit fezabilitatea tehnică, Audi intenționează să extindă procesul împreună cu partenerii săi. „Vrem să stabilim cicluri inteligente în lanțurile noastre de aprovizionare și să folosim resursele în mod eficient”, spune Marco Philippi, șeful strategiei de achiziții la Audi. „Reciclarea chimică are un potențial extraordinar în acest sens, deoarece dacă componentele din plastic pot fi fabricate din ulei de piroliză în loc de petrol fără pierderi de calitate, ar fi posibil să se crească semnificativ procentul de componente fabricate în mod durabil în mașini. Pe termen lung, acest proces poate juca, de asemenea, un rol în reciclarea vehiculelor la sfârșitul vieții.”
Pe scurt, reciclarea chimică a deșeurilor din plastic ar putea face produsele Audi mai
durabile și ar elimina emisiile de gaze cu efect de seră.

Utilizarea metodelor inovatoare pentru a modela în mod proactiv piața materiilor prime
secundare

Pentru Philipp Eder, manager de proiect pentru reciclarea chimică în lanțul de aprovizionare la Audi, reciclarea chimică nu se referă doar la îndeplinirea cerințelor legale de reciclare prevăzute de legislația germană și europeană privind deșeurile. „Audi dorește să utilizeze metode inteligente pentru a modela în mod proactiv piața materiilor prime secundare și să își asume responsabilitatea în conformitate cu misiunea noastră de a obține un avantaj competitiv prin utilizarea tehnologiilor inovatoare.” Ca atare, Audi a identificat reciclarea chimică drept o oportunitate și și-a propus să crească succesiv cantitatea de plastic reciclat din modelele sale. Până în prezent, Audi a folosit în principal materiale plastice reciclate de un singur tip. Un exemplu actual este utilizarea plasticului PET în producția modelului Audi A3. PET-ul este un plastic care constă dintr-un compus chimic de un singur tip. Aceste materiale sunt mai ușor de prelucrat decât materialele plastice mixte. A3, de exemplu, este disponibil cu trei huse din țesături diferite pentru scaunele auto care conțin până la 89% material reciclat. Noul SUV electric Audi Q4 e-tron conține, de asemenea, componente cu conținut reciclat – inclusiv consolele de montare, căptușelile pentru pasajele roților, spoilere, panourile de podea și spoilerele pentru roți. Un total de 27 de componente conțin material reciclat. Dar, în viitor, s-ar putea adăuga și materiale plastice mixte de înaltă performanță produse prin reciclarea chimică.

Combaterea schimbărilor climatice în producția Audi: reciclarea și evitarea utilizării
plasticului

Programul de mediu Audi „Mission: Zero” se concentrează, printre altele, pe conservarea resurselor, evitarea deșeurilor și bucle de reciclare închise în producție. De exemplu, deșeurile de plastic rezultate din asamblarea modelelor A6 și A7 la uzina Neckarsulm au fost recent sortate, mărunțite și apoi prelucrate în filament de imprimare 3D. Acest fir de plastic este utilizat pentru a produce elemente de asamblare pentru producție cu ajutorul imprimantelor 3D. Echipa de imprimare 3D a Audi lucrează îndeaproape la acest lucru cu start-up-ul olandez 3devo, care a furnizat și tehnologia necesară.

Într-un alt proiect de reciclare, foile de plastic provenite de pe linia de asamblare Audi au fost reciclate în saci de gunoi și apoi utilizate local. La rândul său, logistica a optimizat mai multe pachete de componente împreună cu furnizorii. Acest lucru a permis ca Audi să elimine aproape 23 de tone de ambalaje nereciclabile numai la uzina din Neckarsulm.