Održivi materijali u proizvodnji automobila

Održivi materijali odlučno prodiru u mnoge delatnosti, a sve više se koriste i u automobilskoj industriji, u sklopu napora da se smanji negativan uticaj na životnu sredinu i ispune sve zahtevniji regulatorni standardi. Ovi materijali doprinose smanjenju ugljeničnih otisaka, očuvanju resursa i omogućavanju vozila da 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 podrazumeva upotrebu velike količine energije i emisiju gasova staklene bašte.

Poslednjih godina, međutim, industrija polako menja kurs ka konceptu održivog razvoja, popuštajući pod sve jačim pritiskom državnih regulatornih tela, tržišne potražnje i glasnih poziva na ekološku odgovornost. Jedna od ključnih oblasti na koju se fokusira „nova“ autoindustrija odnosi se na primenu održivih materijala u proizvodnji automobilskih delova. Ovi materijali obezbeđuju ne samo smanjenje ugljeničnog otiska, već i potpuno preoblikovanje budućnosti tzv. ekološki prihvatljivih vozila i ekološke vožnje uopšte.

Minut do dvanaest

Saobraćajni sektor slovi za jednog od najplodnijih proizvođača gasova staklene bašte, čineći približno 14% globalne emisije, pri čemu drumska vozila drže najveći udeo. Premda je dosta pažnje posvećeno smanjenju emisija iz izduvnih sistema forsiranjem električnih vozila i tehnologija za smanjenje potrošnje goriva, ne treba prevideti ni uticaj na životnu sredinu koji imaju materijali od kojih se vozila proizvode. Od čelika i aluminijuma do plastike i gume, tradicionalni materijali koji se koriste u proizvodnji automobila često nose visoku cenu po životnu sredinu, uključujući značajnu potrošnju energije, zagađenje i iscrpljivanje prirodnih resursa.

Kako se čitav svet kreće ka budućnosti sa niskim sadržajem ugljen-dioksida kao krajnjeg proizvoda, automobilska industrija je pod sve većim pritiskom da smanji svoj uticaj na životnu sredinu. Ovo 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 središnji faktor u ovim naporima.

Šta su održivi materijali?

Da bi se neki materijali mogli označiti kao održivi, oni treba da imaju što manji štetan uticaj po životnu sredinu tokom svog životnog ciklusa, od proizvodnje i upotrebe do odlaganja i recikliranja. Ovi materijali mogu da se podele u nekoliko kategorija:

• Biorazgradivi materijali: Ovi materijali se mogu razgraditi potpuno prirodnim putem tokom određenog perioda vremena, čime smanjuju opterećenje na deponijama i zagađenje životne sredine. Primeri uključuju bioplastiku napravljenu od obnovljivih izvora kao što su kukuruzni skrob, šećerna trska ili alge.
• Reciklirani materijali: Korišćenjem recikliranog sadržaja, kao što su neki metali ili plastika, smanjuje se potreba za izvornim resursima i utrošak energije potrebne za njihovu proizvodnju. Reciklaža aluminijuma, na primer, štedi do 95% energije potrebne za proizvodnju novog aluminijuma iz rude boksita.
• Obnovljivi resursi: Materijali dobijeni 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 sa minimalnim uticajem na životnu sredinu: Neki materijali se smatraju održivim jer zahtevaju manje energije ili vode za proizvodnju ili stvaraju manje štetnih produkata tokom proizvodnje. Na primer, neki napredni kompoziti i lake legure mogu da pomognu u smanjenju energetske zahtevnosti proizvodnje vozila.

Upotreba održivih materijala ima čitav niz prednosti: znatno smanjuje opterećenje ograničenih prirodnih resursa i smanjuje 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 sveta sve više koriste ekološki prihvatljive materijale za izradu vozila koja su ne samo „zelenija“, već su i lakša, štedljivija, a često i izdržljivija. Neki od ključnih održivih materijala koje danas nalazimo u automobilima su sledeći:

1. Bioplastika

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

Na primer, kompanija Ford drži lidersku poziciju u korišćenju bioplastike u svojim vozilima. Kompanija koristi penu na bazi soje u jastucima sedišta, što je praksa koja je uštedela milione dolara nafte godišnje. Slično tome, BMW je istraživao mogućnosti korišćenja bioplastike u različitim delovima 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 delove kao što su paneli vrata, instrument table i unutrašnje obloge. Ova vlakna su lagana, jaka i biorazgradiva, što ih čini atraktivnom alternativom tradicionalnim sintetičkim vlaknima poput fiberglasa.

Na primer, Mercedes-Benz koristi vlakna od lana i konoplje u panelima vrata svojih modela S-klase, smanjujući težinu vozila i potrošnju goriva. Upotreba prirodnih vlakana takođe poboljšava mogućnost reciklaže komponenti na kraju životnog veka vozila.

3. Reciklirani materijali

Upotreba recikliranih materijala je jedna od ključnih komponenti cirkularne ekonomije, gde se resursi ponovo koriste, a otpad svodi na najmanju moguću meru. Pored toga što usmeravaju 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 delove napravljene od plastike iz okeana i drugih recikliranih izvora. Takođe, Volvo se obavezao da će koristiti 25% reciklirane plastike u svojim vozilima do 2025. godine. Kompanija već koristi reciklirane materijale u delovima kao što su jastuci za sedišta, tepisi i unutrašnji paneli. Slično tome, Tesla koristi reciklirani aluminijum u svojim vozilima.

4. Pene i tekstil na biljnoj bazi

Materijali na bazi biljaka pronalaze primenu u automobilskim enterijerima, zamenjujući tradicionalne pene i tekstil na bazi nafte. Ovi materijali nude održiviju alternativu uz zadržavanje neophodne udobnosti i izdržljivosti.

Ford je bio lider u korišćenju biljne pene napravljene od soje za svoja sedišta i naslone za glavu. Slično, Toyota koristi plastiku biljnog porekla u svom legendarnom modelu Prius.

5. Lake legure i kompoziti

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

Upotreba aluminijuma u ​​vozilima je znatno porasla poslednjih godina, a proizvođači automobila kao što su Audi, Jaguar i Tesla u velikoj meri koriste ovaj materijal u svojim karoserijama. Aluminijum nije samo lagan, već i veoma pogodan za recikliranje, što ga čini boljom opcijom u poređenju sa čelikom. Svetlu budućnost ima i magnezijum, metal koji je još lakši od aluminijuma.

Prednosti održivih materijala

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

• 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 racionalizuju korišćenje energije i umanjuju štetne emisije.
• Poboljšana efikasnost goriva: Lagani materijali kao što su prirodna vlakna, aluminijum i kompoziti od ugljeničnih vlakana doprinose smanjenju mase vozila, što proizvođačima automobila olakšava prilagođavanje strogim standardima za smanjenje potrošnje goriva i kontrolu emisije štetnih gasova.
• Poboljšana mogućnost reciklaže: Održive materijale je često lakše reciklirati na kraju životnog veka vozila. Na primer, bioplastika i prirodna vlakna se mogu kompostirati ili reciklirati, što dodatno smanjuje opterećenje na deponijama otpada.
• Povećana potražnja tržišta: Kako potrošači postaju ekološki svesniji, raste i potražnja za ekološki prihvatljivim vozilima, električnim i hibridnim. Proizvođači koji daju prioritet održivosti i koriste „zelene materijale“ u svojim vozilima mogu itekako da poboljšaju imidž svog brenda i privuku brzo rastuću kastu ekološki osvešćenih kupaca.
• Usklađenost sa propisima: Vlade širom sveta donose sve strožije ekološke propise, uključujući ograničenja emisije ugljenika. Korišćenjem održivih materijala, proizvođači automobila mogu lakše da se usklade s ovim propisima i izbegnu potencijalne visoke novčane kazne.

Poteškoće u primeni održivih materijala

Uprkos jasnim prednostima održivih materijala u proizvodnji, postoje mnogi izazovi koje proizvođači automobila moraju da prevaziđu kako bi u potpunosti integrisali ove materijale u svoje proizvodne procese. U ove ograničavajuće faktore ubrajaju se:

1. Cena: Održivi materijali često su skuplji od tradicionalnih materijala, posebno u slučaju novih kompozita i bioplastike. Ovo proizvođačima automobila komplikuje napore da uravnoteže održivost sa tekućim troškovima, posebno u visokokonkurentnoj atmosferi automobilske industrije.
2. Lanac snabdevanja: Snabdevanje održivim materijalima može biti problematično, naročito za novije materijale kao što su bioplastika i prirodna vlakna. Proizvođači automobila moraju da uspostave pouzdane lance snabdevanja kako bi osigurali nesmetan pristup ovim materijalima u količinama potrebnim za masovnu proizvodnju.
3. Performanse: Iako su održivi materijali daleko napredovali u pogledu performansi, još uvek postoji zabrinutost u pogledu njihove izdržljivosti, bezbednosti i kvaliteta. Proizvođači automobila moraju da se postaraju da ovi materijali ispunjavaju visoke standarde i ulože dodatna sredstva u njihove ispitivanje i unapređivanje.
4. Infrastruktura za reciklažu: Infrastruktura za reciklažu održivih materijala, posebno bioplastike i prirodnih vlakana, još uvek je u početnim fazama razvoja. Proizvođači moraju da sarađuju sa postrojenjima za reciklažu kako bi osigurali da ovi materijali mogu pravilno da se obrađuju na kraju životnog veka vozila.

Budućnost održivih materijala u proizvodnji automobila

Proizvodnja automobila u budućnosti, u to nema sumnje, biće definisana održivošću, a upotreba ekološki prihvatljivih materijala igraće centralnu ulogu u ovoj transformaciji. Kako tehnologija napreduje i lanci snabdevanja sazrevaju, očekuje se da će se cena i dostupnost održivih materijala poboljšati, čineći ih dostupnijim proizvođačima svih profila.

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

Štaviše, kako cirkularna ekonomija dobija na snazi, fokus će se pomeriti sa jednostavnog korišćenja održivih materijala na stvaranje sistema zatvorene petlje gde se materijali kontinuirano recikliraju i ponovo koriste. Ovo će zahtevati saradnju između proizvođača automobila, dobavljača i zakonodavca kako bi se obezbedila infrastruktura koja je potrebna za podršku održivoj autoindustriji.