Audi donne un nouveau souffle aux plastiques automobiles

Dans le cadre de Thinktank Industrial Resource Strategies, des chercheurs du Karlsruhe Institute of Technology (KIT) travaillent avec Audi depuis six mois sur un projet pilote consacré au recyclage chimique des plastiques issus de la fabrication automobile. Maintenant que le projet est terminé, il est clair que le recyclage chimique des déchets plastiques mélangés est à la fois techniquement faisable et écologiquement et financièrement prometteur, ont-ils déclaré.

Les déchets plastiques de la fabrication automobile peuvent être transformés en huile de pyrolyse et pourraient remplacer le pétrole comme matière première pour la production de composants en plastique de haute qualité dans les modèles Audi. Les cycles de matériaux ainsi fermés permettent d’économiser des ressources et de l’énergie précieuses et de réduire les émissions de gaz à effet de serre. En tant que tel, le recyclage chimique représente une alternative viable à la valorisation énergétique et complète le traitement mécanique. Audi pourrait utiliser les ressources fossiles plus longtemps et réduire l’achat de ressources fossiles supplémentaires. En collaboration avec des partenaires de l’industrie chimique et de KIT, Audi prévoit désormais de franchir une nouvelle étape et de rechercher l’industrialisation.

Des réservoirs de carburant et couvercles d’airbags aux grilles de radiateur, de nombreux composants des voitures sont en plastique. Ils doivent répondre à des exigences strictes en matière de sécurité, de résistance à la chaleur et de qualité. C’est pourquoi les composants automobiles en plastique qui sont soumis à des niveaux de contraintes particulièrement élevés, à ce jour, ne peuvent être fabriqués qu’à partir de matériaux de qualité vierge. De plus, les déchets plastiques mélangés ne sont souvent pas disponibles pour le recyclage mécanique. Pour cette raison, le groupe de réflexion KIT a lancé un projet pilote de recyclage chimique avec Audi fin 2020. Dans le cadre du projet, des tests ont été effectués pour déterminer dans quelle mesure des fractions plastiques automobiles mélangées peuvent être réintroduites dans une ressource. -cycle convivial par recyclage chimique.

Sous la direction du professeur Dieter Stapf du KIT Institute of Technical Chemistry et du Dr Rebekka Volk du KIT Institute of Industrial Management and Industrial Production (IIP), les scientifiques ont étudié la faisabilité technique du procédé ainsi que son coût. efficacité et son impact sur l’environnement. Les résultats montrent que le recyclage chimique peut être utilisé pour transformer les déchets plastiques mélangés de la fabrication automobile en huile de pyrolyse, qui peut remplacer le pétrole. Parce qu’ils présentent la même qualité élevée que les matériaux vierges, les plastiques fabriqués à partir d’huile de pyrolyse peuvent être réutilisés dans la fabrication automobile pour produire des composants en plastique soumis à des niveaux de stress élevés. Audi est l’un des premiers constructeurs automobiles à tester cette méthode de recyclage dans un projet pilote avec des déchets plastiques automobiles. Audi a annoncé son intention d’intensifier ses recherches avec KIT. Les partenaires prévoient de tester son potentiel d’industrialisation dans un projet de suivi qui allongerait la durée d’utilisation des ressources fossiles et réduirait leur utilisation.

« Une première évaluation montre que le recyclage chimique peut être supérieur à la récupération d’énergie d’un point de vue financier et environnemental », a expliqué Volk. « Nous comparons ce processus à la valorisation énergétique, car il s’agit de la voie de valorisation actuelle des déchets plastiques automobiles que nous avons analysés. Une première comparaison montre que les coûts du recyclage chimique sont comparables aux prix à payer pour la valorisation énergétique. De plus, le recyclage chimique offre la possibilité de recycler une grande partie du carbone et de le réutiliser dans la production de nouveaux composants en plastique », a déclaré Volk.

En complément du recyclage mécanique, la pyrolyse convertit également les déchets plastiques et composites mélangés en une matière première chimique liquide tout en séparant les constituants indésirables. Après une étape de purification, l’huile de pyrolyse peut être transformée en un nouveau plastique à l’aide de procédés industriels conventionnels, remplaçant ainsi les matières premières primaires issues de sources d’énergie fossiles, telles que le pétrole.

Maintenant que la recherche a prouvé sa faisabilité technique, Audi a l’intention d’intensifier le processus avec ses partenaires. « Nous voulons établir des cycles intelligents dans nos chaînes d’approvisionnement et utiliser efficacement les ressources », a déclaré Marco Philippi, responsable de la stratégie d’approvisionnement chez Audi. « Le recyclage chimique recèle un potentiel énorme à cet égard, car si les composants en plastique peuvent être fabriqués à partir d’huile de pyrolyse au lieu de pétrole sans perte de qualité, il serait possible d’augmenter considérablement le pourcentage de composants fabriqués de manière durable dans les voitures. À long terme, ce processus peut également jouer un rôle dans le recyclage des véhicules en fin de vie.

Jusqu’à présent, Audi a principalement utilisé des plastiques monovariés recyclés. Un exemple actuel est l’utilisation du PET dans l’Audi A3 — trois housses en tissu différentes sont disponibles pour les sièges d’auto, contenant jusqu’à 89 % de matériaux recyclés. Le nouveau SUV électrique Audi Q4 e-tron contient également des composants à contenu recyclé, notamment des supports de montage, des garnitures de passage de roue, des couvre-ailes, des revêtements de sol et des becquets de roue. Au total, 27 composants contiennent des matériaux recyclés. Mais à l’avenir, des plastiques mixtes hautes performances produits par recyclage chimique pourraient également être ajoutés.

Le programme environnemental inter-sites d’Audi Mission: Zero se concentre également, entre autres, sur la conservation des ressources, l’évitement des déchets et les boucles de recyclage fermées dans la production. Par exemple, les déchets plastiques de la chaîne d’assemblage A6 et A7 du site de Neckarsulm ont été triés, broyés et transformés en filament d’impression 3D. Ce fil plastique est utilisé pour produire des aides à l’assemblage de précision pour la production à l’aide d’imprimantes 3D. L’équipe d’impression 3D d’Audi travaille en étroite collaboration avec la start-up néerlandaise 3devo, qui a également fourni la technologie nécessaire.