Δεύτερη ζωή για ηλεκτροκινητήρες

Δεύτερη ζωή για ηλεκτροκινητήρες

Μέχρι σήμερα, δεν υπάρχουν βιώσιμες στρατηγικές διατήρησης της αξίας για την επεξεργασία και την ανακύκλωση ηλεκτρικών κινητήρων στο πνεύμα μιας σύγχρονης κυκλικής οικονομίας. Στο έργο «Reassert», το Fraunhofer Institute for Production Engineering and Automation IPA, μαζί με βιομηχανικούς εταίρους, θέλει να επιτρέψει την επισκευή, την ανακαίνιση και την επαναχρησιμοποίηση ηλεκτρικών κινητήρων. Αυτά περιέχουν πολύτιμες πρώτες ύλες όπως ο χαλκός, αλλά και μέταλλα σπάνιων γαιών όπως το νεοδύμιο, στο οποίο η Κίνα έχει εικονικό μονοπώλιο και τα οποία δεν μπορούν να ανακτηθούν με τις τρέχουσες μεθόδους ανακύκλωσης. Επιπλέον, οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται έχουν κακή ισορροπία CO2 σε σύγκριση με τους κινητήρες εσωτερικής καύσης. Αυτό καθιστά ακόμη πιο σημαντική την παράταση της ωφέλιμης ζωής των κινητήρων. «Οι καινοτόμες στρατηγικές διατήρησης αξίας προσφέρουν μεγάλες δυνατότητες για τη μείωση των εκπομπών από την άποψη της βιωσιμότητας», λέει ο Julian Große Erdmann, επιστήμονας στο Fraunhofer Institute for Production Engineering and Automation IPA στο Bayreuth. Στο έργο Reassert, οι ερευνητές, μαζί με τον Schaeffler (αρχηγό κοινοπραξίας), το Karlsruhe Institute of Technology KIT, BRIGHT Testing GmbH, iFAKT GmbH και Riebesam GmbH & Co. KG, αναπτύσσουν καινοτόμες μεθόδους για την ανακαίνιση ηλεκτροκινητήρων και την επαναχρησιμοποίησή τους σε οχήματα.

Επί του παρόντος, τα εξαρτήματα χαλκού και αλουμινίου ανακτώνται κυρίως μέσω της ανακύκλωσης. Για να γίνει αυτό, οι ηλεκτροκινητήρες έλξης αφαιρούνται, τεμαχίζονται, ταξινομούνται σε μεμονωμένα κλάσματα υλικού και λιώνουν. Ωστόσο, το υλικό που ανακυκλώνεται και έχει μολυνθεί δεν μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί σε κινητήρες και μεμονωμένα εξαρτήματα και συγκροτήματα καταστρέφονται. Επομένως, η ανακύκλωση πρώτων υλών θα πρέπει να επιλέγεται μόνο ως έσχατη λύση και να αντικαθίσταται από τις στρατηγικές διατήρησης της αξίας υψηλής ποιότητας της επαναχρησιμοποίησης, της επισκευής, της ανακατασκευής και της ανακύκλωσης υλικών. «Θέλουμε να σχεδιάσουμε ένα σύστημα κλειστού βρόχου στο οποίο θα επαναχρησιμοποιούνται πολύτιμοι πόροι προκειμένου να εξαρτηθούμε λιγότερο από τις εισαγωγές πρώτων υλών και να ελαχιστοποιήσουμε την εξόρυξη πρώτων υλών», εξηγεί ο Große Erdmann. Οι συνεργάτες του έργου κατανοούν την επαναχρησιμοποίηση ως την επαναχρησιμοποίηση ολόκληρου του κινητήρα για δευτερεύουσα χρήση και την επισκευή ως την αντικατάσταση ελαττωματικών εξαρτημάτων και συγκροτημάτων. Κατά την ανακατασκευή, όλα τα εξαρτήματα αφαιρούνται, καθαρίζονται, ανακαινίζονται και επαναχρησιμοποιούνται. Με την ανακύκλωση υλικών, οι εταίροι του έργου σχεδιάζουν να αποσυναρμολογήσουν τον κινητήρα ανάλογα με τον τύπο πριν από τον τεμαχισμό. Οι εταίροι του έργου αναλύουν ποιες στρατηγικές διατήρησης αξίας θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν χρησιμοποιώντας κινητήρες αναφοράς για τον τομέα των επιβατικών αυτοκινήτων. Οι γνώσεις που συγκεντρώθηκαν στο έργο θα χρησιμοποιηθούν για το σχεδιασμό νέων ηλεκτροκινητήρων. Ο στόχος είναι να αναπτυχθεί ένα πρωτότυπο κινητήρα για την κυκλική οικονομία που μπορεί εύκολα να αποσυναρμολογηθεί και στον οποίο μπορούν να εφαρμοστούν εύκολα οι τέσσερις στρατηγικές διατήρησης αξίας που αναφέρονται.