Sucata para chapa metálica sustentável: um esforço de US$ 2 milhões para reformular a reciclagem automotiva

A mudança global para materiais avançados e motores elétricos requer uma reavaliação de como reciclamos os veículos.

Escrito por: Jim Lynch

20 de abril de 2021

ESPECIALISTA

À medida que avançamos em direção a um setor de transporte mais limpo, um novo projeto de US$ 2 milhões na Universidade de Michigan visa desenvolver maneiras mais fáceis e econômicas de fabricar chapas metálicas automotivas leves e recicláveis.

O projeto é um esforço fundamental, já que os principais fabricantes de automóveis buscam caminhões leves e mudam de motores de combustão interna para carros elétricos, que exigem componentes mais leves para aumentar o alcance do veículo.

Apelidado de "The Clean Sheet Project", o esforço busca desenvolver novas ferramentas de design e estabelecer as melhores práticas para produtores de materiais e montadoras com foco na reciclagem do início ao fim da produção. Embora o foco inicial do grupo seja alumínio intensivo em energia e chapas metálicas automotivas de aço de alta resistência avançadas, ele poderá eventualmente incluir diretrizes para todos os tipos de materiais, incluindo plásticos, polímeros e veículos elétricos, ou EV, baterias.

"Precisamos reduzir os impactos ambientais da produção de veículos daqui para frente, e uma das maneiras de fazer isso é aumentar a produção dessas chapas metálicas leves a partir de materiais reciclados", disse Daniel Cooper, professor assistente de engenharia mecânica da UM e do investigador principal do projeto. “Isso não apenas reduzirá as emissões do processo de produção automotiva, mas também ajudará a limitar a mineração destrutiva de matérias-primas”.

"Já reciclamos muitos dos materiais que vão para esses novos veículos, mas não o fazemos bem", disse Cooper. "É necessário colocar o aço e o alumínio em fornos elétricos ou a gás e, em seguida, fundir o novo metal."

Os produtos de metal reciclado não são de alta qualidade porque é difícil, se não impossível, obter hoje material de origem puro para derreter. E nos EUA, há pouca demanda por esses metais de sucata contaminados, de modo que os materiais são frequentemente enviados para outros países, onde trabalhadores mal pagos os separam manualmente.

No fim da vida útil de um veículo, os recicladores usam tesouras mecânicas para tentar separar e empilhar os diferentes metais para enviar separadamente para os fornos. Mas os veículos contêm muitas ligas metálicas diferentes que são misturadas à medida que são quebradas, e os painéis de alumínio dos carros costumam ter rebites de aço difíceis de remover, mesmo com ímãs.

Essa tarefa de separar os metais está ficando cada vez mais difícil. Os veículos elétricos, por exemplo, usam ainda mais fiação de cobre em seus componentes eletrônicos e o aço reciclado pode rachar durante a fabricação se contiver apenas 0,1% de cobre.

Normalmente, o metal reciclado acaba sendo utilizado em locais com requisitos de baixo desempenho, como fundições de alumínio em blocos de motores e armaduras de aço.

"Vemos uma tremenda oportunidade para aumentar a reutilização e reciclagem de materiais se os projetos de veículos incluírem facilidade de desmontagem, melhor separação de materiais e padronização em toda a indústria", disse George Luckey, gerente de estampagem e desenvolvimento de ligas da Ford Research and Advances Engineering. A Ford está entre vários parceiros privados de financiamento envolvidos no esforço.

"O Clean Sheet Project fornecerá essas informações e estamos entusiasmados em nos juntar à Universidade de Michigan e a outros parceiros na participação", disse Luckey. “Este trabalho apóia fortemente os compromissos da Ford com a redução das emissões de CO2, desenvolvendo uma economia circular e um futuro neutro em carbono”.

Dois fatores poderosos sugerem que agora é a hora de estabelecer como tornar práticas mais sustentáveis ​​comuns.

A primeira é que novos compromissos com a fabricação de veículos elétricos estão chegando regularmente das principais montadoras em 2021, e essa tendência provavelmente continuará. No início deste mês, o UBS Investment Bank estimou que os veículos elétricos representariam 40% de todas as vendas de carros novos até o final da década. O segundo fator é que, nos próximos anos, uma onda de veículos com uso intensivo de folhas de alumínio chegará ao fim de sua vida útil e seguirá para os depósitos de sucata, mostrou a pesquisa anterior de Cooper.