Consortium EKODA explorant la réutilisation directe ou la réaffectation des batteries et des boîtes de vitesses

Les voitures d'occasion et endommagées sont souvent éliminées via des processus de mise au rebut énergivores, même lorsque bon nombre de leurs pièces sont encore pleinement fonctionnelles. Dans le projet EKODA, les chercheurs de Fraunhofer développent une alternative. Tout d'abord, ils examinent chaque composant dans une procédure de test complexe. Ensuite, ils utilisent un système d'évaluation pour générer des recommandations sur la manière dont ces composants pourraient être réutilisés.

Cette stratégie optimise la durée de vie des pièces individuelles, permettant d'établir une économie circulaire durable dans le secteur de la mobilité. Les batteries, les arbres de transmission et les roues dentées usagées pourraient même apparaître dans d'autres applications en dehors de l'industrie automobile.

La stratégie d'économie circulaire d'EKODA vise à perturber la fixation obstinée sur le recyclage. Il utilise un système d'évaluation pour vérifier l'aptitude des composants à être réutilisés ou réutilisés.

Une caméra se déplace lentement au-dessus d'une batterie lithium-ion, qui vient d'être extraite d'une voiture endommagée dans un accident. Il enregistre le type de batterie, le modèle, le numéro de série et la classe de puissance (en kilowatts) et compare ces informations avec une base de données interne. Ensuite, le couvercle de la batterie est retiré via un processus semi-automatisé.

Un système enregistre ensuite le niveau de charge actuel de la batterie, la fonctionnalité de son électronique de commande et l'état des cellules individuelles de la batterie.

Le logiciel d'évaluation développé par l'Institut Fraunhofer pour les machines-outils et la technologie de formage IWU utilise ensuite ces données pour créer un profil détaillé de l'état de la batterie, qui est analysé et utilisé pour fournir des recommandations de réutilisation.

Les modules d'un système de stockage de batterie. Certaines des tâches principales du projet EKODA incluent le démontage du produit et l'analyse de paramètres tels que les performances, le niveau de charge et la fonctionnalité de la batterie à l'aide du système d'évaluation.

Une batterie intacte qui n'a que trois ou quatre ans, par exemple, pourrait être transférée sur une voiture d'occasion du même type. Si le système de stockage d'énergie est plus ancien, il serait possible de l'utiliser dans une machine agricole plus petite. Même si la batterie a plusieurs cellules défectueuses, elle peut toujours convenir à une utilisation stationnaire, par exemple, comme stockage d'électricité dans un système photovoltaïque domestique.

Le système de batterie n'a pas besoin d'être jeté. Il obtient une seconde chance adaptée à ses capacités spécifiques. Le même principe d'examen et de réutilisation peut également être appliqué à d'autres pièces automobiles.

Le facteur décisif ici est que les pièces individuelles sont soigneusement démontées via un processus standardisé et automatisé, car nous devons trouver des moyens possibles de réutiliser les composants dès le départ.

Une équipe de chercheurs de Fraunhofer IWU à Chemnitz développe et optimise actuellement le système d'évaluation. Le logiciel, qui est équipé d'algorithmes d'intelligence artificielle, est l'une des technologies de base du projet EKODA, qui vise à créer une économie circulaire grâce à un désassemblage et un traitement efficaces et économiquement viables.

EKODA est soutenu par une initiative de subvention du ministère fédéral allemand de l'Éducation et de la Recherche (BMBF), dans le cadre de sa mission de s'engager sur la « voie de la mobilité durable par la création de valeur circulaire ».

Outre Fraunhofer IWU, d'autres membres du consortium du projet comprennent l'Institut Fraunhofer pour les technologies de l'environnement, de la sécurité et de l'énergie UMSICHT à Oberhausen et un éventail de partenaires du monde de l'industrie.

Nous voulons nous éloigner du recyclage traditionnel et considérer chaque composant d'une voiture comme une ressource précieuse, quelle que soit la fonction qu'il remplit actuellement dans le véhicule. C'est pourquoi nous travaillons sur une stratégie pour tester si ces composants individuels peuvent être réutilisés ou réutilisés dans divers contextes.

Les chercheurs de Fraunhofer IWU travaillent également sur des processus de démontage automatique des composants individuels. En mettant en œuvre cette stratégie de manière systématique, les chercheurs espèrent permettre la réutilisation de tous les composants dans le cadre d'une économie circulaire. Comme cela réduirait la nécessité de fabriquer de nouveaux produits, cela réduirait à la fois les coûts et les émissions de CO2. Non seulement cela, mais cela réduirait ou éliminerait également le besoin de mettre au rebut prématurément des voitures qui peuvent encore être partiellement intactes, ou d'exporter des voitures d'occasion défectueuses vers les pays du Sud, ce qui n'a guère de sens sur le plan écologique.

Les chercheurs basés à Chemnitz n'analysent pas seulement les systèmes de stockage de batterie, ils se concentrent également sur des pièces telles que la carrosserie et le groupe motopropulseur. Certaines parties du groupe motopropulseur, telles que les arbres ou les roues dentées en métal ou en acier, pourraient également être adaptées à la remise à neuf. Par exemple, il pourrait être utile d'essayer de réduire la taille des arbres en acier grâce à un processus de remodelage, permettant aux arbres d'être utilisés dans une autre application de mobilité.

Les composants de la carrosserie sont également considérés comme une ressource potentielle qui pourrait être désassemblée, reformée et remise à neuf pour être réutilisée dans d'autres produits.

Une roue dentée d'une boîte de vitesses défectueuse pourrait être réutilisée dans un scooter électrique remis à neuf, pour ne citer qu'un exemple.

Fraunhofer IWU apporte la longue expérience de ses chercheurs dans le domaine de la production économe en ressources à la fois dans le système d'évaluation et dans le développement de processus de démontage automatique et de travail des métaux lors de la remise à neuf.

Le système d'évaluation que nous construisons est conçu pour être complexe et holistique. Les critères écologiques auront le même poids que les facteurs technologiques et économiques, tels que les émissions de COCO22 et l'énergie consommée lors de la reconversion, par exemple. Le système d'évaluation prendra également en compte les fluctuations des prix de l'électricité de manière dynamique, sur la base des chiffres quotidiens pertinents.

Les chercheurs de Fraunhofer et leurs partenaires veulent pousser plus loin le développement et la conception du système d'évaluation. Ils s'intéressent aux chaînes d'approvisionnement, aux ateliers de réparation et aux démonteurs de voitures. À l'avenir, leurs besoins ou demandes de pièces de rechange pourraient être intégrés dans le pool de données du système d'évaluation.

Le système serait alors en mesure de dire que le composant spécifique qu'il teste est requis par un atelier local qui répare un tracteur cassé, par exemple. De cette façon, l'industrie automobile et ses fournisseurs pourraient former de nouveaux secteurs d'activité axés sur l'organisation de modes d'utilisation durables de tous les composants.

Autre partenaire de recherche du projet, l'Institut Fraunhofer pour les technologies de l'environnement, de la sécurité et de l'énergie UMSICHT développe des modèles commerciaux circulaires qui pourraient être mis en œuvre efficacement dans une variété d'industries.

Publié le 04 janvier 2023 dans Piles, Électrique (Batterie), Fabrication, Contexte du marché, Recyclage | Lien permanent | Commentaires (0)