Πράσινη μετάβαση με αλουμίνιο για τη βιομηχανία ηλεκτρικών αυτοκινήτων

Το νέο χρηματοδοτούμενο απ’ την Ε.Ε. πρόγραμμα στοχεύει να καταστήσει την ευρωπαϊκή βιομηχανία ηλεκτρικών αυτοκινήτων λιγότερο εξαρτημένη απ’ τις εισαγωγές αλουμινίου.

Το αλουμίνιο είναι απαραίτητο μέταλλο για την ευρωπαϊκή παραγωγή ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Το νέο, χρηματοδοτούμενο από την Ε.Ε. πρόγραμμα στοχεύει σε μια προσέγγιση κυκλικής οικονομίας, ώστε να μειωθεί σημαντικά το κόστος παραγωγής, καθώς και η εξάρτηση της βιομηχανίας από τις εισαγωγές του μετάλλου.

Κατά το παρελθόν έτος, η αγορά ηλεκτρικών οχημάτων γνώρισε αξιοσημείωτη ανάπτυξη, ενώ προς το παρόν δεν εμφανίζει σημάδια επιβράδυνσης. Σε παγκόσμια κλίμακα, κατά το πρώτο τρίμηνο του 2022 πωλήθηκαν δύο εκατομμύρια ηλεκτρικά αυτοκίνητα, ποσότητα που σηματοδοτεί μια αύξηση της τάξης του 35% σε σχέση με το προηγούμενο έτος, παρά τις πιέσεις στις αλυσίδες εφοδιασμού διεθνώς. Η μετάβαση από τους κινητήρες εσωτερικής καύσης στα ηλεκτρικά οχήματα είναι, ίσως, μια από τις πλέον θεμελιώδεις καινοτομίες στον συνεχιζόμενο αγώνα κατά της κλιματικής αλλαγής.

Όμως, τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα απαιτούν πολλές βασικές πρώτες ύλες, καθώς και συγκεκριμένα κράματα που δεν ήταν τόσο απαραίτητα σε προηγούμενες γενιές αυτοκινήτων. Ένα απ’ τα βασικότερα μέταλλα που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων είναι το αλουμίνιο, το οποίο δυστυχώς είναι ιδιαίτερα επιρρεπές σε ελλείψεις. Ιδιαίτερα ο βωξίτης, που αποτελεί την κύρια πηγή αλουμινίου, εισάγεται στην Ε.Ε. κατά 84% μέσω αφρικανικών χωρών, ενώ το μαγνήσιο και το πυρίτιο, που επίσης αποτελούν βασικά κράματα αλουμινίου, προέρχονται σε συντριπτική πλειοψηφία από την Κίνα. Ως αποτέλεσμα του σημερινού γεωπολιτικού κλίματος, οι Ευρωπαίοι πολιτικοί σχεδιάζουν να επαναφέρουν τις εξαγωγές βασικών πρώτων υλών για τη βιομηχανία στο εσωτερικό της Ευρώπης μέσα στα επόμενα, λίγα χρόνια – στην περίπτωση, μάλιστα, του μαγνησίου από το 2025. Ωστόσο, η πρωτογενής παραγωγή και η εξόρυξη κραμάτων θα μπορούσαν να είχαν ως αποτέλεσμα την αύξηση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, σαμποτάροντας έτσι το σχέδιο της Ευρώπης για μηδενικές εκπομπές έως το 2050.

, Πράσινη μετάβαση με αλουμίνιο για τη βιομηχανία ηλεκτρικών αυτοκινήτων, Κτίσμα & Αλουμίνιο

Το Πρόγραμμα SALEMA
Μια λύση σε αυτό το πρόβλημα μπορεί πλέον να δοθεί μέσω του Προγράμματος SALEMA (salemaproject.eu). Πρόκειται για ένα ερευνητικό έργο που ξεκίνησε πρόσφατα με χρηματοδότηση από την Ε.Ε. Γι’ αυτήν την πρωτοβουλία, που ξεκίνησε τον Μάιο του 2021, 16 εταίροι από έξι ευρωπαϊκές χώρες ένωσαν τις δυνάμεις τους για να κάνουν τη βιομηχανία ηλεκτρικών οχημάτων πιο πράσινη, μειώνοντας ταυτόχρονα την εξάρτηση της Ευρώπης από εισαγόμενες βασικές πρώτες ύλες. Το έργο θα διαρκέσει τρία χρόνια και θα αναπτυχθεί σε έξι επιμέρους τομείς. «Το αλουμίνιο είναι θεμελιώδους σημασίας για το μέλλον της βιομηχανίας ηλεκτρικών αυτοκινήτων, λόγω της ιδιότητας της ελαφρότητας», εξηγεί ο Ruggero Zambelli, υπεύθυνος ποιότητας στη RAFFMETAL, έναν από τους εταίρους του έργου, που αποτελεί τον μεγαλύτερο Ευρωπαίο παραγωγό ανακυκλωμένων κραμάτων αλουμινίου. «Το βάρος της μπαταρίας είναι ένα από τα σημαντικότερα προβλήματα στα ηλεκτρικά οχήματα σήμερα. Ένα ελαφρύτερο σασί κατασκευασμένο από αλουμίνιο, μειώνει το πρόβλημα, δίνοντας στο αυτοκίνητο μεγαλύτερη εμβέλεια λειτουργίας.»

Στην παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων, το αλουμίνιο καθίσταται πλέον ιδιαίτερα σημαντικό, παρόλο που η χρήση του στα αυτοκίνητα δεν είναι κάτι καινούριο. Περίπου το 15% του αμαξώματος ενός αυτοκινήτου μαζικής παραγωγής είναι κατασκευασμένο από αλουμίνιο. Ωστόσο, το ποσοστό αυτό είναι πολύ υψηλότερο στα ηλεκτρικά αυτοκίνητα, ξεπερνώντας το 50%. Όπως επεξηγεί ο κ. Zambelli, αυτό είναι ένα από τα χαρακτηριστικά που καθιστούν τα ηλεκτρικά οχήματα πολύ σημαντικά για το μέλλον του κλάδου των μεταφορών: «Σε αυτοκίνητα που κινούνται με παραδοσιακό κινητήρα εσωτερικής καύσης, το αλουμίνιο χρησιμοποιείται κυρίως στον κινητήρα, ενώ στα ηλεκτρικά οχήματα το ελαφρύ μέταλλο χρησιμοποιείται στην κατασκευή του ίδιου του σασί – γεγονός που επιτρέπει την καλύτερη απορρόφηση των κραδασμών. Το αλουμίνιο έχει, επίσης, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, καθιστώντας ευκολότερη την αποβολή θερμότητας από τη μπαταρία. Με αυτόν τον τρόπο υπάρχει κέρδος τόσο στην αυτονομία της μπαταρίας όσο και στην ασφάλεια του οδηγού.

, Πράσινη μετάβαση με αλουμίνιο για τη βιομηχανία ηλεκτρικών αυτοκινήτων, Κτίσμα & Αλουμίνιο

Η RAFFMETAL δραστηριοποιείται στη βιομηχανία ανακύκλωσης εδώ και περισσότερα από 40 χρόνια, παράγοντας κράματα αλουμινίου αποκλειστικά από ανακυκλωμένο σκραπ. Κατά συνέπεια, η τεχνογνωσία της εταιρείας στον τομέα της σύντηξης σκραπ είναι απολύτως σχετική με το έργο. Το αλουμίνιο είναι ένας από τους πλέον ανακυκλώσιμους πόρους που διατίθενται στην αγορά, σε σημείο που το 75% του συνόλου του αλουμινίου που έχει παραχθεί ποτέ υπάρχει ακόμα και σήμερα, με τη μια ή την άλλη μορφή. Μέχρι σήμερα, ωστόσο, το ανακυκλωμένο αλουμίνιο χρησιμοποιούνταν κυρίως σε εφαρμογές που δεν απαιτούσαν μηχανική επεξεργασία.

Ανακυκλωμένο αλουμίνιο για υψηλής απόδοσης εξαρτήματα αυτοκινήτων
«Το αλουμίνιο πάντα ανακυκλωνόταν, αλλά κυρίως για την παραγωγή χαμηλής ποιότητας εξαρτημάτων μεσαίων μηχανικών απαιτήσεων και, κυρίως, χυτών προϊοντων, αναφέρει ο Manel da Silva, διευθυντής στο Τεχνολογικό Κέντρο EURECAT, ένα από τα κορυφαία στη νότια Ευρώπη. «Τώρα σχεδιάζουμε να αναπτύξουμε κράματα για σφράγιση, διέλαση και χυτοπρεσσαριστά προϊόντα – κάτι που μέχρι πρότινος απαιτούσε τη χρήση πρωτογενούς αλουμινίου. Αυτό θα μας επιτρέψει να εισέλθουμε σε εφαρμογές που ήταν αδύνατον προηγουμένως». Πιο συγκεκριμένα, το Πρόγραμμα SALEMA έχει στόχο να αναδείξει τη χρησιμότητα αυτών των νέων κραμάτων στην παραγωγή ηλεκτρικών οχημάτων, και μάλιστα σε πέντε διαφορετικά εξαρτήματα αυτοκινήτων: αμορτισέρ, μετωπικό πλαίσιο, κολόνες, κουτί μπαταρίας και σκελετό (τα συναρμολογημένα εξωτερικά μέρη του αυτοκινήτου πριν από τη διαδικασία βαφής). Εκτός από τη διεξαγωγή βασικής έρευνας για την ανάπτυξη μερικώς ανακυκλωμένων κραμάτων, η EURECAT αναμένεται να βοηθήσει τους παραγωγούς αλουμινίου κατά την προσαρμογή της διαδικασίας παραγωγής τους στις επερχόμενες αλλαγές. Αυτό θα περιλαμβάνει μεθόδους χυτοπρεσσαρίσματος και σφραγίσματος. Μάλιστα, αυτά τα νεώτερα κράματα θα παράγονται με χαμηλό περιεχόμενο σε βασικές πρώτες ύλες, που σημαίνει ότι θα αξιοποιούν λιγότερους πόρους. Επιπλέον, η μακροζωία του αλουμινίου θα επιτρέψει την επαναχρησιμοποίηση του μαγνησίου και του πυριτίου, όπως εξηγεί ο Christian Leroy από της Ευρωπαϊκής Ένωσης Αλουμινίου, που αποτελεί έναν ακόμα συνεργάτη του Προγράμματος SALEMA. «Το πρόγραμμα SALEMA στοχεύει σε δύο διαφορετικούς τρόπους αντικατάστασης αυτών των δύο κραμάτων. Ο ένας είναι η ανακύκλωση σκραπ αλουμινίου και η χρήση των βασικών πρώτων υλών που υπάρχουν σε αυτό. Το δεύτερο βήμα περιλαμβάνει την αντικατάστασή τους με άλλες πρώτες ύλες, όπως ο σίδηρος ή το μαγγάνιο. Υπάρχουν κράματα με βάση το σίδηρο και το μαγγάνιο που έχουν εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες». Μέσα στα επόμενα τρία χρόνια, τα νέα κράματα SALEMA θα χρησιμοποιηθούν και στα πέντε εξαρτήματα αυτοκινήτων που αναφέρθηκαν παραπάνω και θα αξιολογηθούν ως προς την απόδοσή τους, με στόχο τον εντοπισμό των πλέον υποσχόμενων διαδικασιών για την ταχεία απορρόφηση από την αγορά. Εάν το Πρόγραμμα στεφθεί με επιτυχία, η υιοθέτηση του μοντέλου της κυκλικής οικονομίας για το αλουμίνιο στον κλάδο της κατασκευής αυτοκινήτων θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια νέα εποχή βιώσιμης παραγωγής μετάλλου. Αυτή η νέα προσέγγιση, ωστόσο, μπορεί να έχει οφέλη και σε άλλους κλάδους, εκτός ​​από την αυτοκινητοβιομηχανία, όπως είναι η αεροπορία, οι σιδηροδρομικές μεταφορές, η συσκευασία και η οικοδομή. «Η ανθεκτικότητα του αλουμινίου στη διάβρωση είναι σίγουρα ελκυστική για τον κατασκευαστικό κλάδο», αναφέρει ο Leroy. «Εγγυάται επίσης σταθερότητα, μεγάλη διάρκεια ζωής και συνολική ασφάλεια, όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με άλλα, παλαιότερα υλικά, όπως είναι γυαλί. Αυτό και μόνο, καθιστά το αλουμίνιο βασικό υλικό για τον κλάδο».

, Πράσινη μετάβαση με αλουμίνιο για τη βιομηχανία ηλεκτρικών αυτοκινήτων, Κτίσμα & Αλουμίνιο

Ένα Πρόγραμμα όπως το SALEMA επιβεβαιώνει ότι οι νέες προκλήσεις μπορούν να οδηγήσουν σε σημαντικότατες καινοτομίες, ακόμα και στις πλέον καταξιωμένες βιομηχανίες. Η ευελιξία του αλουμινίου είναι ευρέως γνωστή εδώ και αιώνες, όμως σε συνδυασμό με την προσφάτως αποκτηθείσα τεχνογνωσία, οδηγεί στην επιτάχυνση της ανάπτυξης κρίσιμων τεχνολογιών χαμηλού άνθρακα. Πρόκειται για μια κατάσταση με κέρδος για όλες τις πλευρές, τόσο για την οικονομία όσο και για το περιβάλλον.

By |2022-11-14T11:16:19+03:0014 Νοεμβρίου, 2022|ΑΦΙΕΡΩΜΑΤΑ|0 Σχόλια

Κοινοποιήστε το άρθρο!

Αφήστε ένα σχόλιο

1 + six =

Go to Top