Sulla strada per ridurre l'impronta di CO₂

ZEvRA: Il consorzio di ricerca europeo avanza molto bene verso l'economia circolare dei veicoli elettrici

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ZEvRA si è posta l'obiettivo di realizzare una nuova carrozzeria composta da sei moduli con parti riutilizzate, lavorate o riciclate. © iStock/leonello

Sotto la guida del Fraunhofer IWU, 28 partner provenienti dal mondo accademico e dall'industria stanno lavorando per ridurre l'impronta di CO₂ dei veicoli elettrici di almeno il 25% e aumentare significativamente la quota di materiali riutilizzati. Dopo un anno e mezzo, il progetto di ricerca europeo ZEvRA (Zero Emission electric Vehicles enabled by haRmonised circulArity) può già trarre una valutazione intermedia positiva. Esempi: è dimostrato che i tetti dei veicoli possono essere economicamente decapati e lavorati per diventare nuovi componenti per veicoli, e molti componenti in alluminio possono essere realizzati quasi completamente in alluminio (secondario) riutilizzato. Le plastiche e i materiali compositi con una percentuale di riciclo fino al 97% sono già stati lavorati dai ricercatori in primi componenti dimostrativi.

Dall'inizio del progetto all'inizio del 2024 sono stati compiuti importanti progressi - in particolare nello sviluppo di una metodologia di valutazione armonizzata per l'economia circolare dei veicoli elettrici. Questa metodologia crea una base comune per rendere comparabili e misurabili gli sviluppi, aprendo così la strada a concetti di veicoli circolari. Essa è un elemento centrale delle aree tematiche di ZEvRA: strumenti digitali, casi d'uso di materiali e componenti, e sviluppo complessivo del veicolo.

Carrozzeria modulare, suddivisa per un'economia circolare migliorata. © EDAG

Materiali e processi per l'economia circolare di domani

L'attenzione è rivolta alla questione di come i gruppi di materiali chiave di un veicolo elettrico - tra cui acciaio, alluminio, plastiche, vetro, pneumatici e terre rare - possano essere completamente integrati in cicli di materiali chiusi. Questi materiali rappresentano circa l'84% del peso totale del veicolo. La priorità è data all'uso di materiali riciclati, integrati da strategie alternative come il riutilizzo.

Nel caso dell'acciaio, i tetti dei veicoli usati sono già stati decapati chimicamente, analizzati e preparati per un secondo utilizzo - reso possibile da un processo appositamente sviluppato. Inoltre, un software di simulazione basato su intelligenza artificiale supporterà in futuro lo sviluppo dei processi, riducendo i tempi di simulazione da fino a 14 settimane a uno o due giorni.

Tetto usato, decapato chimicamente con superficie zincata: pronto per un secondo utilizzo. © Fraunhofer IWU

Anche nel settore dell'alluminio sono state realizzate tre varianti di materiali con quasi il 100% di alluminio secondario per leghe di fusione, estrusione e schiuma. I gemelli digitali aiutano a ottimizzare i processi e a garantire la qualità. Le plastiche e i materiali compositi con una percentuale di riciclo fino al 97% sono stati lavorati in primi componenti dimostrativi, come coperture per batterie e componenti per l'abitacolo.

Nel vetro, è stato possibile ridurre il consumo di vernice per smalto di circa un quarto grazie a una stampa digitale mirata - parallelamente, sono in corso lavori per l'integrazione di celle fotovoltaiche nei tetti dei veicoli. Un nuovo approccio ai pneumatici utilizza già circa il 40% di materiali riciclati, senza compromettere la sicurezza.

Digitalizzazione come abilitante

Gli strumenti digitali stanno accelerando in modo decisivo lo sviluppo di concetti di veicoli circolari. Un ulteriore strumento di simulazione basato su intelligenza artificiale, già disponibile come prototipo, chiamato 'Circular-DESIGNer', consente ai progettisti di valutare le strategie di sostenibilità già durante la fase di sviluppo e di migliorare miratamente il design. Il design per l'economia circolare significa considerare fin dall'inizio la circolarità di un prodotto, ovvero il riutilizzo e la lavorazione successiva di sistemi e componenti. In ZEvRA, i gemelli virtuali per alluminio, plastiche e materiali compositi rappresentano digitalmente cicli completi di materiali. Inoltre, è stata progettata un'architettura per il Passaporto Digitale del Prodotto (DPP), che in futuro consentirà di tracciare materiali e componenti lungo l'intero ciclo di vita.

Veicolo complessivo circolare come obiettivo

Sulla base del veicolo di riferimento Škoda Enyaq, è stato sviluppato un concetto di veicolo modulare con sei gruppi principali. Nuove tecniche di collegamento, come sistemi a vite e a flangia, dovrebbero ridurre in futuro il tempo di smontaggio di oltre la metà. In questo modo, risorse e componenti preziosi possono non solo essere assemblati più facilmente, ma anche recuperati economicamente al termine della loro vita. Proprio per i materiali a basso costo, la redditività di un'economia circolare dipende da un tale cambiamento di paradigma. Nella seconda fase del progetto, ZEvRA amplierà questi concetti e processi per includere la progettazione degli interni e degli esterni - come base per dimostratori fisici che dovrebbero dimostrare la praticità.

1ª Conferenza Annuale (27 novembre 2025, presso il partner di progetto Eurecat a Cerdanyola/Spagna o in modalità ibrida)

La prima conferenza annuale di ZEvRA riunisce i principali attori del settore della mobilità e dell'automobile, mostrando modi pratici per la circolarità dei veicoli elettrici. L'attenzione è rivolta alle innovazioni nel design, nei materiali e nei modelli di business. La conferenza offre keynote, workshop e discussioni su sfide tecniche, normative ed economiche, nonché soluzioni. L'obiettivo: rafforzare la collaborazione affinché le catene di valore circolari possano stabilirsi ancora meglio in Europa. Maggiori informazioni e registrazione: Superare le barriere verso un'industria automobilistica circolare – ZEvRA (la partecipazione è gratuita).

La conoscenza crea il futuro

Più di 420 esperti dell'industria e della ricerca sono stati coinvolti sin dall'inizio del progetto attraverso workshop e conferenze. Parallelamente, i ricercatori hanno creato una piattaforma di apprendimento basata su Moodle. Qui vengono sviluppati corsi di formazione su temi come analisi del ciclo di vita, gemelli digitali e processi di riciclo.

Contatto:

www.iwu.fraunhofer.de