El consorcio EKODA explora la reutilización directa o la reutilización de baterías y cajas de cambios

Nov 11, 2023

Los automóviles usados ​​y dañados a menudo se eliminan mediante procesos de desguace que consumen mucha energía, incluso cuando muchas de sus piezas todavía están en pleno funcionamiento. En el proyecto EKODA, los investigadores de Fraunhofer están desarrollando una alternativa. Primero, examinan cada componente en un complejo procedimiento de prueba. Luego utilizan un sistema de evaluación para generar recomendaciones sobre cómo se podrían reutilizar estos componentes.

Esta estrategia optimiza la vida útil de las piezas individuales, permitiendo establecer una economía circular sostenible en el sector de la movilidad. Las baterías, los ejes de engranajes y las ruedas dentadas usados ​​podrían incluso aparecer en otras aplicaciones fuera de la industria automotriz.

La estrategia de economía circular de EKODA tiene como objetivo alterar la obsesión inquebrantable por el reciclaje. Utiliza un sistema de evaluación para comprobar la idoneidad de los componentes para su reutilización o reutilización.

Una cámara se mueve lentamente sobre una batería de iones de litio recién extraída de un coche dañado en un accidente. Registra el tipo de batería, modelo, número de serie y clase de potencia (en kilovatios) y compara esta información con una base de datos interna. A continuación, se retira la tapa de la batería mediante un proceso semiautomático.

A continuación, un sistema registra el nivel de carga actual de la batería, la funcionalidad de su electrónica de control y el estado de cada una de las celdas de la batería.

El software de evaluación desarrollado por el Instituto Fraunhofer de Máquinas Herramientas y Tecnología de Conformación (IWU) utiliza estos datos para crear un perfil detallado del estado de la batería, que se analiza y utiliza para proporcionar recomendaciones para su reutilización.

Los módulos de un sistema de almacenamiento de baterías. Algunas de las tareas principales del proyecto EKODA incluyen el desmontaje del producto y el análisis de parámetros como el rendimiento, el nivel de carga y la funcionalidad de la batería mediante el sistema de evaluación.

Una batería intacta que sólo tiene tres o cuatro años, por ejemplo, podría transferirse a un coche usado del mismo tipo. Si el sistema de almacenamiento de energía fuera más antiguo, sería posible utilizarlo en una máquina agrícola más pequeña. Incluso si la batería tiene varias celdas defectuosas, aún puede ser adecuada para uso estacionario, por ejemplo, como almacenamiento de electricidad en un sistema fotovoltaico doméstico.

No es necesario desechar el sistema de batería. Recibe una segunda oportunidad adaptada a sus capacidades específicas. El mismo principio de examen y reutilización se puede aplicar también a otras piezas de automóviles.

Lo decisivo aquí es que las piezas individuales se desmonten cuidadosamente mediante un proceso estandarizado y automatizado, ya que desde el principio debemos encontrar posibles formas de reutilizar los componentes.

Actualmente, un equipo de investigadores del Fraunhofer IWU de Chemnitz está desarrollando y optimizando el sistema de evaluación. El software, que está equipado con algoritmos de IA, es una de las tecnologías centrales del proyecto EKODA, cuyo objetivo es lograr una economía circular mediante un desmontaje y procesamiento eficientes y económicamente viables.

EKODA cuenta con el respaldo de una iniciativa de subvención del Ministerio Federal de Educación e Investigación de Alemania (BMBF), como parte de su misión de emprender el "camino hacia la movilidad sostenible a través de la creación de valor circular".

Además del Fraunhofer IWU, también forman parte del consorcio del proyecto el Instituto Fraunhofer de Tecnología Medioambiental, de Seguridad y Energética UMSICHT de Oberhausen y numerosos socios del mundo industrial.

Queremos alejarnos del reciclaje tradicional y, en cambio, considerar cada componente de un automóvil como un recurso valioso, independientemente de la función que cumplan actualmente en el vehículo. Es por eso que estamos trabajando en una estrategia para probar si estos componentes individuales se pueden reutilizar o reutilizar en diversos contextos.

Los investigadores de Fraunhofer IWU también están trabajando en procesos para el desmontaje automático de los componentes individuales. Al implementar esta estrategia sistemáticamente, los investigadores esperan permitir la reutilización de todos los componentes como parte de una economía circular. Como esto reduciría la necesidad de fabricar nuevos productos, reduciría tanto los costes como las emisiones de CO2. No sólo eso, sino que también reduciría o eliminaría la necesidad de desechar prematuramente automóviles que aún puedan estar parcialmente intactos, o de exportar automóviles usados ​​defectuosos a países del Sur global, lo que tiene poco sentido ecológico.

Los investigadores de Chemnitz no sólo analizan sistemas de almacenamiento de baterías, sino que también se centran en piezas como la carrocería y la transmisión. Algunas piezas del tren motriz, como ejes o ruedas dentadas de metal o acero, también podrían ser aptas para su remanufactura. Por ejemplo, podría valer la pena intentar reducir el tamaño de los ejes de acero mediante un proceso de remodelación, permitiendo que los ejes se utilicen en otra aplicación de movilidad.

Los componentes de la carrocería también se consideran un recurso potencial que podría desmontarse, reformarse y remanufacturarse para su reutilización en otros productos.

Una rueda dentada de una caja de cambios defectuosa podría reutilizarse en un scooter eléctrico reacondicionado, por citar sólo un ejemplo.

Fraunhofer IWU aporta la experiencia de muchos años de sus investigadores en el campo de la producción eficiente en el uso de recursos tanto en el sistema de evaluación como en el desarrollo de procesos para el desmontaje automático y el mecanizado de metales durante la remanufactura.

El sistema de evaluación que estamos construyendo está diseñado para ser complejo y holístico. Los criterios ecológicos tendrán el mismo peso que los factores tecnológicos y económicos, como las emisiones de COCO22 y la energía consumida durante la reutilización, por ejemplo. El sistema de evaluación también tendrá en cuenta las fluctuaciones de los precios de la electricidad de forma dinámica, basándose en las cifras diarias pertinentes.

Los investigadores del Fraunhofer y sus socios quieren ir un paso más allá en el desarrollo y diseño del sistema de evaluación. Están analizando cadenas de suministro, talleres de reparación y desmanteladores de automóviles; en el futuro, sus necesidades o solicitudes de repuestos podrían incorporarse al conjunto de datos del sistema de evaluación.

El sistema entonces podría decir que el componente específico que está probando es necesario para un taller local que está reparando un tractor averiado, por ejemplo. De esta manera, la industria automotriz y sus proveedores podrían formar nuevas líneas de negocio enfocadas en organizar formas sustentables de uso de todos los componentes.

Otro socio de investigación del proyecto, el Instituto Fraunhofer de Tecnología Medioambiental, de Seguridad y Energética UMSICHT, está desarrollando modelos de negocio circulares que podrían implementarse eficazmente en una variedad de industrias.

Publicado el 04 de enero de 2023 en Baterías, Eléctrico (Batería), Fabricación, Antecedentes del mercado, Reciclaje | Enlace permanente | Comentarios (0)