Održivi materijali u proizvodnji automobila

Održivi materijali odlučno prodiru u mnoge djelatnosti, a sve više se koriste i u automobilskoj industriji, u sklopu napora da se smanji negativan uticaj na životnu sredinu i ispune sve zahtjevniji regulatorni standardi. Ti materijali doprinose smanjenju ugljičnih otisaka, očuvanju resursa i omogućavanju da vozila budu energetski efikasnija.

Automobilska industrija, kamen temeljac savremenog transporta i globalnog ekonomskog rasta, od svog nastanka etiketirana je kao privredna grana sa značajnim uticajem na životnu sredinu. Od sakupljanja sirovina do proizvodnje i konačnog odlaganja vozila, životni ciklus automobila podrazumijeva upotrebu velike količine energije i emisiju stakleničkih plinova.

Posljednjih godina, međutim, industrija polako mijenja kurs ka konceptu održivog razvoja, popuštajući pod sve jačim pritiskom državnih regulatornih tijela, tržišne potražnje i glasnih poziva na ekološku odgovornost. Jedna od ključnih oblasti na koju se fokusira „nova“ autoindustrija odnosi se na primjenu održivih materijala u proizvodnji automobilskih dijelova. Ti materijali osiguravaju ne samo smanjenje ugljičnog otiska, već i potpuno preoblikovanje budućnosti tzv. ekološki prihvatljivih vozila i ekološke vožnje uopće.

Minut do dvanaest

Saobraćajni sektor slovi za jednog od najplodnijih proizvođača stakleničkih plinova, čineći približno 14% globalne emisije, pri čemu cestovna vozila drže najveći udio. Iako je dosta pažnje posvećeno smanjenju emisija iz ispušnih sistema forsiranjem električnih vozila i tehnologija za smanjenje potrošnje goriva, ne treba previdjeti ni uticaj na životnu sredinu koji imaju materijali od kojih se vozila proizvode. Od čelika i aluminija do plastike i gume, tradicionalni materijali koji se koriste u proizvodnji automobila često nose visoku cijenu po životnu sredinu, uključujući značajnu potrošnju energije, zagađenje i iscrpljivanje prirodnih resursa.

Kako se čitav svijet kreće ka budućnosti s niskim sadržajem ugljen-dioksida kao krajnjeg proizvoda, automobilska industrija je pod sve većim pritiskom da smanji svoj uticaj na životnu sredinu. To uključuje ne samo usvajanje čistijih izvora energije već i preispitivanje materijala koji se koriste u proizvodnji vozila. Održivi materijali – oni koji se mogu obnoviti, reciklirati ili oni koji imaju manji uticaj na životnu sredinu – postaju ključni faktor u tim naporima.

Šta su održivi materijali?

Da bi se neki materijali mogli označiti kao održivi, oni trebaju imati što manji štetan uticaj po životnu sredinu tokom svog životnog ciklusa, od proizvodnje i upotrebe do odlaganja i recikliranja. Ti materijali se mogu podijeliti u nekoliko kategorija:

• Biorazgradivi materijali: Ti materijali se mogu razgraditi potpuno prirodnim putem tokom određenog vremenskog perioda, čime smanjuju opterećenje na deponijama i zagađenje životne sredine. Primjeri obuhvataju bioplastiku napravljenu od obnovljivih izvora kao što su kukuruzni skrob, šećerna trska ili alge.
• Reciklirani materijali: Korištenjem recikliranog sadržaja, kao što su neki metali ili plastika, smanjuje se potreba za izvornim resursima i utrošak energije potrebne za njihovu proizvodnju. Reciklažom aluminija, na primjer, štedi se do 95% energije potrebne za proizvodnju novog aluminija iz rude boksita.
• Obnovljivi resursi: Materijali dobiveni iz obnovljivih izvora, kao što su prirodna vlakna poput konoplje, lana ili bambusa, nude održivu alternativu tradicionalnim sintetičkim materijalima koji se dobijaju iz fosilnih goriva.
• Proizvodnja s minimalnim uticajem na životnu sredinu: Neki materijali se smatraju održivim jer zahtijevaju manje energije ili vode za proizvodnju ili stvaraju manje štetnih produkata tokom proizvodnje. Na primjer, korištenjem nekih naprednih kompozitnih materijala i lakih legura mogu se smanjiti zahtjevi u pogledu energije tokom proizvodnje vozila.

Korištenje održivih materijala ima čitav niz prednosti: umnogome smanjuje oslanjanje na ograničene prirodne resurse i umanjuje uticaje zagađenja i uništavanja prirodnih staništa, što olakšava održavanje biodiverziteta i ekološke ravnoteže.

Održivi materijali u proizvodnji automobila

Integracija održivih materijala u proizvodnju automobila nije futuristički koncept – to se dešava već sada. Proizvođači automobila širom svijeta sve više koriste ekološki prihvatljive materijale za izradu vozila koja ne samo da su „zelenija“, već su i lakša, štedljivija, a često i izdržljivija. Neki od ključnih održivih materijala koji se danas koriste u automobilima su sljedeći:

1. Bioplastika

Bioplastika, napravljena od obnovljivih izvora poput kukuruza, šećerne trske ili celuloze (npr. PLA – poliaktična kiselina), postaje sve popularnija u izradi enterijera i elemenata karoserije. Ti materijali imaju niži ugljični otisak u poređenju s tradicionalnom plastikom na bazi nafte i mogu biti biorazgradivi ili kompostabilni.

Na primjer, kompanija Ford drži lidersku poziciju u korištenju bioplastike u svojim vozilima. Kompanija koristi pjenu na bazi soje u jastucima sjedišta, što je praksa koja godišnje donosi uštede od više miliona dolara. Slično tome, BMW je istraživao mogućnosti korištenja bioplastike u različitim dijelovima svojih električnih vozila.

2. Prirodna vlakna

Prirodna vlakna kao što su konoplja, lan i juta se koriste kao materijali za ojačanje u kompozitima za automobilske dijelove kao što su paneli vrata, instrument table i unutrašnje obloge. Ta vlakna su lagana, jaka i biorazgradiva, što ih čini atraktivnom alternativom tradicionalnim sintetičkim vlaknima poput fiberglasa.

Na primjer, Mercedes-Benz koristi vlakna od lana i konoplje u panelima vrata svojih modela S-klase, smanjujući time težinu vozila i potrošnju goriva. Korištenjem prirodnih vlakana također se poboljšava mogućnost reciklaže komponenti na kraju životnog vijeka vozila.

3. Reciklirani materijali

Korištenje recikliranih materijala je jedna od ključnih komponenti cirkularne ekonomije, gdje se resursi ponovo koriste, a otpad svodi na najmanju moguću mjeru. Pored toga što usmjeravaju pažnju na reciklažu automobila, proizvođači sve više ugrađuju reciklirane materijale u nova vozila, od reciklirane plastike do recikliranih metala.

Ford i Audi su već predstavili dijelove napravljene od plastike iz okeana i drugih recikliranih izvora. Također, Volvo se obavezao da će koristiti 25% reciklirane plastike u svojim vozilima do 2025. godine. Kompanija već koristi reciklirane materijale u dijelovima kao što su jastuci za sjedišta, tepisi i unutrašnji paneli. Slično tome, Tesla koristi reciklirani aluminij u svojim vozilima.

4. Pjene i tekstil na biljnoj bazi

Materijali na bazi biljaka pronalaze primjenu u automobilskim enterijerima, zamjenjujući tradicionalne pjene i tekstil na bazi nafte. Ti materijali nude održiviju alternativu uz zadržavanje neophodne udobnosti i izdržljivosti.

Ford je bio lider u korištenju biljne pjene napravljene od soje za svoja sjedišta i naslone za glavu. Slično tome, Toyota koristi plastiku biljnog porijekla u svom legendarnom modelu Prius.

5. Lake legure i kompoziti

Lagani materijali kao što su aluminij, magnezij i kompoziti od ugljičnih vlakana sve više su u upotrebi jer doprinose smanjenju ukupne mase vozila, što se odražava na smanjenje potrošnje goriva i emisije štetnih plinova. Iako ti materijali sami po sebi nisu nužno održivi, njihova sposobnost da značajno poboljšaju efikasnost vozila čini ih važnom komponentom tzv. ekoloških automobila.

Upotreba aluminija u ​​vozilima je znatno porasla posljednjih godina, a proizvođači automobila kao što su Audi, Jaguar i Tesla u velikoj mjeri koriste taj materijal u svojim karoserijama. Aluminij nije samo lagan, već je i veoma pogodan za recikliranje, što ga čini boljom opcijom u poređenju s čelikom. Svijetlu budućnost ima i magnezij, metal koji je još lakši od aluminija.

Prednosti održivih materijala

Korištenje održivih materijala u proizvodnji automobila nudi niz prednosti, od smanjenja ugljičnog otiska industrije do poboljšanja performansi vozila i mogućnosti recikliranja. Neke od ključnih prednosti obuhvataju:

• Smanjen uticaj na životnu sredinu: Održivi materijali pomažu u smanjenju negativnog uticaja proizvodnje vozila na životnu sredinu tako što smanjuju obim ekstrakcije i prerade resursa, odnosno racionaliziraju korištenje energije i umanjuju štetne emisije.
• Poboljšana efikasnost goriva: Lagani materijali kao što su prirodna vlakna, aluminij i kompoziti od ugljičnih vlakana doprinose smanjenju mase vozila, što proizvođačima automobila olakšava prilagođavanje strogim standardima za smanjenje potrošnje goriva i kontrolu emisije štetnih plinova.
• Poboljšana mogućnost reciklaže: Održive materijale je često lakše reciklirati na kraju životnog vijeka vozila. Na primjer, bioplastika i prirodna vlakna se mogu kompostirati ili reciklirati, što dodatno smanjuje opterećenje na deponijama otpada.
• Povećana potražnja tržišta: Kako potrošači postaju ekološki svjesniji, raste i potražnja za ekološki prihvatljivim vozilima, električnim i hibridnim. Proizvođači koji daju prioritet održivosti i koriste „zelene materijale“ u svojim vozilima mogu itekako poboljšati imidž svog brenda i privući brzorastuću kastu ekološki osviještenih kupaca.
• Usklađenost s propisima: Vlade širom svijeta donose sve strožije ekološke propise, uključujući ograničenja emisije ugljika. Korištenjem održivih materijala, proizvođači automobila mogu se lakše uskladiti s tim propisima i izbjeći potencijalne visoke novčane kazne.

Poteškoće u primjeni održivih materijala

Uprkos jasnim prednostima održivih materijala u proizvodnji, mnogo je izazova koje proizvođači automobila moraju prevazići kako bi u potpunosti integrirali te materijale u svoje proizvodne procese. U te ograničavajuće faktore ubrajaju se:

1. Cijena: Održivi materijali često su skuplji od tradicionalnih materijala, posebno u slučaju novih kompozita i bioplastike. To proizvođačima automobila komplicira napore da uravnoteže održivost s tekućim troškovima, posebno u izuzetno konkurentskoj atmosferi automobilske industrije.
2. Lanac snabdijevanja: Snabdijevanje održivim materijalima može biti problematično, naročito za novije materijale kao što su bioplastika i prirodna vlakna. Proizvođači automobila moraju uspostaviti pouzdane lance snabdijevanja kako bi osigurali neometan pristup tim materijalima u količinama potrebnim za masovnu proizvodnju.
3. Performanse: Iako su održivi materijali daleko napredovali u pogledu performansi, još uvijek vlada zabrinutost u pogledu njihove izdržljivosti, sigurnosti i kvaliteta. Proizvođači automobila moraju osigurati da ti materijali ispunjavaju visoke standarde i uložiti dodatna sredstva u njihovo ispitivanje i unapređivanje.
4. Infrastruktura za reciklažu: Infrastruktura za reciklažu održivih materijala, posebno bioplastike i prirodnih vlakana, još uvijek je u početnim fazama razvoja. Proizvođači moraju sarađivati s pogonima za reciklažu kako bi osigurali da se ti materijali mogu pravilno obrađivati na kraju životnog vijeka vozila.

Budućnost održivih materijala u proizvodnji automobila

Proizvodnja automobila u budućnosti, u to nema sumnje, bit će definirana održivošću, a korištenje ekološki prihvatljivih materijala igrat će centralnu ulogu u toj transformaciji. Uz napredovanje tehnologije i sazrijevanje lanaca snabdijevanja, očekuje se da će se cijena i dostupnost održivih materijala poboljšati, čineći ih dostupnijim proizvođačima svih profila.

U predstojećim godinama treba očekivati širu primjenu održivih materijala u proizvodnji, od bioplastike i prirodnih vlakana do recikliranih metala i novih kompozita. Proizvođači će nastaviti inovirati svoje proizvodne procese, pronalazeći nove načine da smanje uticaj na životnu sredinu, istovremeno vodeći računa o potrebnim performansama i sigurnosnim karakteristikama svojih vozila.

Štaviše, kako cirkularna ekonomija dobija na snazi, fokus će se pomjeriti s jednostavnog korištenja održivih materijala na stvaranje sistema zatvorene petlje gdje se materijali kontinuirano recikliraju i ponovo koriste. To će zahtijevati saradnju između proizvođača automobila, dobavljača i zakonodavca kako bi se osigurala infrastruktura koja je potrebna za podršku održivoj autoindustriji.