지속 가능한 판금으로 스크랩: 자동차 재활용을 정밀 검사하기 위한 200만 달러 노력

첨단 소재와 전기 파워트레인으로의 전 세계적 움직임은 자동차 재활용 방법에 대한 재평가를 요구합니다.

작성자: 짐 린치

2021년 4월 20일

전문가

우리가 보다 깨끗한 운송 부문을 향해 나아가면서, 미시간 대학의 새로운 200만 달러 프로젝트는 재활용 가능한 경량 자동차 판금을 만드는 더 쉽고 비용 효율적인 방법을 개발하는 것을 목표로 합니다.

이 프로젝트는 주요 자동차 제조업체가 경량 경량 트럭을 찾고 내연 기관에서 차량 주행 거리를 늘리기 위해 더 가벼운 부품이 필요한 전기 자동차로 전환함에 따라 핵심 노력입니다.

"클린 시트 프로젝트(Clean Sheet Project)"라고 불리는 이 노력은 생산의 처음부터 끝까지 재활용에 중점을 두고 새로운 설계 도구를 개발하고 재료 생산업체와 자동차 제조업체를 위한 모범 사례를 구축하려는 노력입니다. 그룹의 초기 초점은 에너지 집약적인 알루미늄과 첨단 고강도 강철 자동차 판금에 맞춰지지만, 결국에는 플라스틱, 폴리머, 전기 자동차(EV) 배터리를 포함한 모든 종류의 재료에 대한 지침이 포함될 수 있습니다.

"우리는 앞으로 자동차 생산이 환경에 미치는 영향을 줄여야 하며, 이를 위한 방법 중 하나는 재활용 재료로 경량 판금의 생산을 늘리는 것입니다."라고 UM 기계공학과 조교수이자 MIT의 Daniel Cooper는 말했습니다. 프로젝트의 수석 조사관. "이는 자동차 생산 과정에서 배출되는 물질을 줄일 뿐만 아니라 원자재에 대한 파괴적인 채굴을 제한하는 데에도 도움이 될 것입니다."

쿠퍼는 "우리는 이미 새로운 차량에 들어가는 많은 재료를 재활용하고 있지만 제대로 처리하지 못하고 있다"고 말했습니다. "강철과 알루미늄을 전기 아크나 가스 연소로에 넣고 새로운 금속을 주조해야 합니다."

재활용 금속 제품은 고품질이 아닙니다. 오늘날에는 녹일 수 있는 순수한 원료를 얻는 것이 불가능하지는 않더라도 어렵기 때문입니다. 그리고 미국에서는 이렇게 오염된 고철에 대한 수요가 거의 없기 때문에 자재가 다른 나라로 배송되어 저임금 근로자가 수작업으로 분류하는 경우가 많습니다.

차량의 수명이 다하면 재활용 업체는 기계식 가위를 사용하여 다양한 금속을 분해하고 쌓아서 별도로 용광로로 보냅니다. 그러나 차량에는 분해되면서 함께 혼합되는 다양한 금속 합금이 포함되어 있으며, 알루미늄 자동차 패널에는 자석을 사용해도 제거하기 어려운 강철 리벳이 있는 경우가 많습니다.

금속을 분리하는 작업은 점점 더 어려워지고 있습니다. 예를 들어 전기 자동차는 전자 장치에 훨씬 더 많은 구리 배선을 사용하며 재활용 강철에 구리가 0.1%만 포함되어 있으면 제조 과정에서 균열이 발생할 수 있습니다.

일반적으로 재활용된 금속은 엔진 블록의 알루미늄 주물이나 철근 보강 바와 같이 성능 요구 사항이 낮은 장소에 사용됩니다.

Ford Research and Advances Engineering의 스탬핑 및 합금 개발 관리자인 George Luckey는 "자동차 설계에 분해 용이성, 재료 분리 개선 및 업계 전반의 공통화가 포함된다면 재료 재사용 및 재활용이 증가할 엄청난 기회가 있다고 봅니다."라고 말했습니다. Ford는 이 노력에 참여한 여러 민간 자금 조달 파트너 중 하나입니다.

Luckey는 "클린 시트 프로젝트는 이러한 통찰력을 제공할 것이며 우리는 미시간 대학 및 기타 파트너와 함께 참여하게 되어 기쁘게 생각합니다"라고 말했습니다. "이 작업은 CO2 배출 감소, 순환 경제 개발 및 탄소 중립 미래에 대한 Ford의 약속을 강력하게 뒷받침합니다."

두 가지 강력한 요인은 이제 보다 지속 가능한 관행을 일반화하는 방법을 확립해야 할 때라는 것을 시사합니다.

첫 번째는 2021년 주요 자동차 제조업체에서 전기 자동차 제조에 대한 새로운 약속이 정기적으로 나오고 있으며 이러한 추세는 계속될 가능성이 높다는 것입니다. 이달 초 UBS 투자 은행은 2010년 말까지 전기 자동차가 전체 신차 판매의 40%를 차지할 것으로 추정했습니다. 두 번째 요인은 향후 몇 년 동안 알루미늄 시트 집약적 차량의 물결이 수명을 다하고 폐차장으로 향하게 될 것이라는 점입니다. Cooper의 이전 연구에 따르면요.