Újrahasznosított járműipar – Óceáni szemétből készül a holland „hulladékautó”

2020. október 27. 13:00 - szerző: Szabó Zoltán Attila

A járműipar a kitörési pontokat keresi, hiszen a szigorodó környezetvédelmi előírások, a vásárlói igények, a koronavírus-járvány okozta gazdasági károk, illetve a Brexit miatti bizonytalanság az autógyártókat szinte belehajszolják a fejlesztésbe, s az új technológiák mielőbbi „hadrendbe állításába”. A BMW-nél már az év elején kimondták, hogy felgyorsult a motorsport és a tömegtermelés közötti technológiai örökítés folyamata, ám szó sincs arról, hogy csak a gigászok érhetnek el áttörést; a Budapesti Műszaki Egyetemhez kapcsolódó új program a kompozit termékek gyártástechnológiáját forradalmasítja.

A polimer görög eredetű szó, azokra a kémiai vegyületekre utal, amelyek elvileg végtelen sok ismétlődő egységből állhatnak, önálló alakkal, térfogattal rendelkeznek. Az első mesterségesen előállított polimerben a bakelitet tisztelhetjük. A kompozitok pedig bármilyen két anyag (fém, kerámia, polimer) kombinációjaként előállíthatók, s az alapanyagokat számtalan morfológiájú második fázissal (rövid vagy hosszú szálú részecskékkel) erősíthetik. Járműipari alkalmazásuk persze nem újdonság. Néhány példa: a Volvo 2002 óta létező XC 90-es terepjárójának hátsó felfüggesztésében ma már polimer kompozit laprugót találunk. A hazai fejlesztésű Modulo buszokat üvegszál kompozitelemek alkotják. A modern kamionok és mezőgazdasági gépek burkolatai sem állnak másból. A méregdrága sportautók karosszériájáról nem is beszélve.

Itthon a polimer kompozitok azért kerültek most az érdeklődés középpontjába, mert célba érni látszik a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, a Természettudományi Kutatóközpont, az eCon Engineering Kft. és a HD Composite Zrt. közös fejlesztése.

S mindez a gépkocsik szén-dioxid-kibocsátásának jelentős csökkenésével kecsegtet.

Dr. Molnár Péter, a HD Composite Zrt. vezérigazgatója kiemeli: a kompozitok korrózióállók, megfelelő gyártástechnológia és anyagösszetétel mellett pedig újrahasznosíthatók.

– A kompozit termékek mechanikai képességeit és minőségét alapvetően meghatározza, hogy milyen a kapcsolat a polimer mátrixanyag és az erősítő szálak között. A mátrix és az erősítő anyag tulajdonságaiból adódó előnyöket csak akkor aknázhatjuk ki igazán, ha a két anyag egy rendszerként együtt dolgozik. A hőre lágyuló polimerekkel képzett kompozitok sokkal egyszerűbben újrahasznosíthatók az életciklusuk végén, hiszen elég tisztítani, bedarálni és újragranulálni őket ahhoz, hogy másodlagos nyersanyagként, például kerti székként, felhasználhatók legyenek. A folytonos szállal, mint a szén vagy üvegszál textíliával erősített kompozitok létrehozása számos nehézségbe ütközik. Elsősorban az erősítő szálkötegek megfelelő impregnálása, a kiváló határfelületi tapadás létrehozása jelent kihívást. Az eljárással ezt a problémát hárítjuk el.

Dr. Mika János éghajlatkutató, az egri Eszterházy Károly Egyetem professzora szerint ez valóban jó irány lehet:

– A tömegcsökkentés a kulcs – erősíti meg a professzor.

– Minél kisebb egy jármű tömege, azzal arányosan kevesebb energia szükséges a gyorsításához, lassításához, illetve a súrlódással szemben állandó sebességen tartásához.

A gyártási költségeket azonban alapvetően befolyásolja a szérianagyság, mert a kompozitok előállítása jellemzően drágább az acélnál.

– Voltaképpen újrahasznosítható járműipari alkatrészeket hozunk létre – folytatja az eljárás lényegének ismertetését dr. Molnár Péter. – Mivel a polimer kompozitok sűrűsége az acélnak az egyharmada, az alumíniumnak pedig csaknem a fele, ez utóbbi anyagok kompozitokkal való helyettesítése jelentős sajáttömeg-csökkentéssel jár. A széles körben már alkalmazott kompozit anyagokból és technológiákból adódó hátrányok kiküszöbölése a célunk. Olyan komplex, teherviselő kompozit alkatrészeket hozhatunk létre így, amelyek előállításának energia-, idő- és költségigénye egyaránt alacsonyabb az eddig alkalmazott eljárásokénál.

A vezérigazgató tud róla, hogy az autóipar szereplői közül a Volkswagen és a BMW is kísérletezik ilyesmivel, sőt megállapítja: tevékenységük az ő munkájukra is jótékonyan hat. „A külföldön elért fejlesztési eredményekre mi is igyekszünk rátenni még egy-két lapáttal.”

Erdélyi Péter, a Magyar Gépjárműimportőrök Egyesületének (MGE) ügyvezető elnöke szimpatizál a hazai kezdeményezéssel.

– Nagyon hasznos, ha ilyen patinás intézmények vesznek benne részt – mondja. – Ezekben a hónapokban minden eredmény és siker ráfér az autóiparra, hiszen a Brexitről például még nem tudjuk, mit okoz. De ha nem sikerül megállapodni, az nagy károkat okozhat mindkét oldalon. 2020-ban a koronavírus-járvány is alapjaiban rengette meg a járműipart.

Magyarország azonban a jelek szerint jobb helyzetben van, mint azt korábban várta a szakma.

Erdélyi valamivel nagyobb piaccal kalkulál az év végén annál, mint amekkorát a karantén idején feltételeztek. Mindez természetesen tovább erősítheti a hazai kutatás-fejlesztésben jeleskedő vállalkozásokat, projekteket is.

Ahogyan a Honda már megvalósult koncepciója is lendületet ad a szektornak, a környezetvédelem szempontjából fontos innovációknak. Ilyen az új Jazz e:HEV modelljük, amelyhez egy, a Formula–1-ben már kipróbált speciális energia-visszanyerő rendszert építettek az 1600 köbcentis, RA620H típuskódú belső égésű motorhoz. A kocsi különféle részegységei a fékezés és a kipufogás során keletkező – amúgy veszendőbe menő – energiát hasznosítják a dinamikusabb gyorsulás és a kisebb turbólyuk érdekében. A tavalyi szezonban az Aston Martin Red Bull Racing és a Scuderia Toro Rosso (mai nevén Scuderia AlphaTauri) Forma–1-es autóiba épített Honda új hajtásláncot a futamokon a gyár mérnökei folyamatosan figyelték, optimalizálták az energia-visszanyerő rendszer működését, amely immár a hétköznapjaink részévé válik.

Közben az Eindhoveni Műszaki Egyetem hallgatói is úttörő elképzeléssel lepték meg a világot. Megalkották a Lucát, azt az elektromos autót, melynek alkatrészei szinte teljes egészében újrahasznosított hulladékból készültek. A holland hulladékkocsi lenből és olyan újrahasznosított műanyagból (ABS) született, melynek java részét az óceánból halászták ki.