Det går att göra bilen betydligt mer hållbar än den är idag. Det är framgår av resultatet från projektet SVIS, som nyligen avslutades. RISE har tillsammans med projektparter undersökt möjligheten till återvinning och återanvändning av fordonsinteriörer och genererat cirkulära lösningar som kan komma att forma framtidens fordonsindustri.
Instrumentpanelen, mattan, dörrpanelen, sätet, samt A-, B- och C-stolparna. Alla dessa komponenter har stor förbättringspotential ur ett hållbarhetsperspektiv. Det framgår av SVIS projektresultat som offentliggjordes under projektets slutkonferens, våren 2024.
– Det känns väldigt spännande att vi fått resultat som indikerar att så många komponenter verkligen går att återvinna, och att det går att minska andelen produktionsspill i den utsträckning som projektet påvisat, säger Karin Lindqvist, senior forskare på RISE.
SVIS hade ett ambitiöst mål om att minska andelen produktionsspill som inte används med minst 50 procent. Om det lyckades eller ej har visat sig svårt att utvärdera, eftersom flera av processerna ännu inte implementerats i produktion.
– Vi har fått bra resultat som visar att det är möjligt att återanvända material från bilinteriören i nya applikationer, men det tar lite tid eftersom hela kedjan inte är uppbyggd än, säger Sandra Tostar, Teknisk ledare för polymera material på Volvo Cars.
Inte vad vi hade förväntat oss
En typ av komponenter som, om defekta eller skadade, kan behöva skrotas i produktion är de textilklädda stolparna mellan passagerarrutorna (även kallade A-, B- och C-stolpar). Stolparna består av en plast med högt värde, vilket gör dem extra intressanta ur ett återvinningsperspektiv. När SVIS beslutade att undersöka dem närmare resulterade det i ett av projektets kanske mest överraskande resultat.
– En exjobbare inom projektet påvisade att det gick att mala ner och återvinna plasten med textilen på, och få ut ett material med bra mekaniska egenskaper. Det blev jag väldigt förvånad över, säger Sandra Tostar.
Även Karin Lindqvist upplevde resultatet förvånande:
– Detta var inte vad vi hade förväntat oss, men genom analyser kunde vi identifiera var textilierna tog vägen, och att plasterna gick att blanda på ett bra sätt, säger hon.
Projektet har verkligen bekräftat att vi måste jobba med hela värdekedjan, och gärna tvärs över flera olika industrier.
Den enes spill, den andres råvara
Även om ganska mycket ska till innan projektets lösningar kan bli standard inom fordonsindustrin så finns det en optimism bland projektdeltagarna. Ny EU-lagstiftning som syftar till att främja cirkulära lösningar vid fordonskonstruktion stundar, och andra processer är redan i rullning. National Sweden, leverantör av komponenter till fordonsindustrin, har lyckats återvinna allt produktionsspill för tillverkning av sina paneler i Gent. Dessutom står IAC Group i startgroparna för produktion av en dörrpanel tillverkad av 50 procent naturfiber, med målsättningen noll procent produktionsspill.
– Ett av projektets mål var att den enes scrap skulle kunna bli till någon annan leverantörs råvara. Scrap, eller spill, uppstår vid de flesta tillverkningsprocesser, däribland dörrpanelstillverkning. Nästa år startar vi en ny produktionsanläggning där dörrpaneler med 50 procent naturfiber kommer att tillverkas. I produktionen utgår man från rektangulära ark, som dörrens form pressas fram ur. Det blir stora mängder klippspill, motsvarande ungefär 40 procent av panelens vikt, säger Markus Akervall, Advanced Engineering Manager på IAC Group, och fortsätter:
– Där är vår målsättning att eliminera spillet genom att återanvända det på olika sätt. Det finns flera olika metoder för det. Vi har bland annat provat att göra ett plastgranulat, ett nytt kompound, där fiberklippspillet får vara en beståndsdel. Man blandar ihop det med ny råvara, vilket resulterar i ett fiberförstärkt PP-granulat. Resultaten visar på att detta plastgranulat håller hygglig kvalitet och kan användas i produktion av andra bilkomponenter. Så nu finns det en plan för att hantera det spill som annars skulle ha gått till förbränning.
Håller komponenterna måttet?
Att förändra en komponents komposition innebär naturligtvis att en rad tester måste genomföras för att säkerställa att den nya komponenten uppfyller kravspecifikationerna. Eftersom det rör sig om fordonskomponenter väger säkerheten tungt. I de redan nämnda A-, B- och C-stolparna testade projektet att ändra kompositionen genom att stoppa in produktionsspill, vilket i sin tur ledde till att de nya stolparna behövde krocktestas.
– En av våra ingenjörer gjorde testerna utifrån de standarder och den testmetod vi har, säger Sandra Tostar på Volvo Cars. Vi fick goda resultat, de klarade våra tester.
En annan slutsats som drogs inom projektet var vikten av så kallade ”one polymer solutions”. Även om stolparnas mix av plaster genererade goda mekaniska egenskaper så är det generellt betydligt lättare att återvinna material som bara består av en polymer.
– Vi har stärkts i uppfattningen om att ”one polymer solutions” är framtiden, och under projektets gång testade vi att tillverka komponenter i trunken med endast en polymer. Om polymera material hanteras på rätt sätt, är spårbara och inte kontaminerade, går de att återvinna om och om igen. Jag tror att vi framöver kommer att se en minskning i materialfloran på den polymera sidan inom fordonsindustrin, och min förhoppning är även att vi kommer att se ett ökat samarbete längs hela värdekedjan, säger Joakim Fritz, Vice VD och affärsutvecklingschef på National Sweden.
Samarbete – nyckeln till framgång
Att främja samarbete mellan utrustnings- och materialleverantörer inom fordonsindustrin var ett av projektets delmål, och den satsningen upplevdes viktig bland deltagarna.
– Den kontaktskapande delen var väldigt värdefull. Både med kunden, Volvo, och med de övriga deltagande företagen. Det har deltagit firmor i flera led, fordonsproducenter (OEM), systemleverantörer (tier 1), komponentleverantörer (tier 2) och materialleverantörer (tier 3). Det gav en väldigt kraftfull dynamik som gjorde det möjligt att behandla frågeställningar på ett både brett och djupt sätt, säger Markus Akervall från IAC.
– Projektet har verkligen bekräftat att vi måste jobba med hela värdekedjan, och gärna tvärs över flera olika industrier. När projektet startade tror jag faktiskt inte att vi hade tillräcklig kunskap om hur vi skulle ta hänsyn till materialets framtida användning i dess nästa liv. Men i och med det jobb vi lagt ner och de samarbeten vi etablerat har vi nu en annan förståelse för vad som ska till, och hur vi bör tänka, säger Sandra Tostar, och Caroline Möllerström Olsson, som arbetar som systemarkitekt för ytmaterial på Volvo Cars.
Vägen framåt, lång men lovande
Trots att projektet avslutats fortgår samarbetet i ett nytt RISE-koordinerat projekt, CIRCUS. Projektet kuggar i SVIS, men fokuserar i än större utsträckning på cirkulära flöden. Flera av lösningarna som arbetats fram inom SVIS är dock redan mogna för att verkställas inom industrin, så vad händer nu?
– Med forskning tar det ju alltid olika lång tid innan det är möjligt att implementera resultaten. Livscykelanalys, vilket var en del av projektet, jobbar vi redan med. Vi tittar även på förenkling av materialtyper för bilmattor. Ett annat lovande resultat har att göra med instrumentpanelbäraren. Om man återvinner den får man en polypropen (PP) med korta glasfiber som mycket väl skulle kunna användas i bil igen, och generera en closed loop. I det nya lagförslaget listas instrumentpanelen som en av komponenterna som ska plockas ur innan bilen skrotas, vilket skulle tillgängliggöra materialet och möjliggöra återvinning, säger Sandra Tostar på Volvo Cars.
– Nu väntar alla på att den nya EU-lagstiftningen, förslaget på ett nytt ELV-direktiv, ska behandlas, vilket förväntas ske nästa år. Enligt lagförslaget måste man ha minst ha 25 procent återvunnen plast i nya bilar, varav 6,25 procent återvinns i en så kallad closed loop. Om lagen går igenom kommer det att påverka otroligt mycket, och skapa en helt annan motivation till att arbeta med dessa frågor, säger Karin Lindqvist på RISE.
Här kan du läsa mer om projektet CIRCUS - Cirkulär användning av plast i fordonsindustrin.
Resultaten i korthet
Säte, klädsel
Klädseln designades för användning av en polymer, vilket resulterade i fyra återvinningsscenarier. Tre av dem realiserades i produkter: nackstöd, bälteskudde för barn, och ett modulärt tillbehörssystem.
Instrumentpanel
Genom att avlägsna små partiklar (< 1 mm) från den nermalda instrumentpanelbäraren gick det att använda materialet till andra fordonskomponenter. En använd instrumentpanel kan troligtvis återvinnas genom att addera stabilisatorer.
Stolpar
Polymerer som blandas väl kan återvinnas tillsammans, och även en säkerhetskomponent kan innehålla en viss mängd återvunnet material (30 procent).
Dörrpanel
Det går att producera dörrpaneler med 0 procent produktionsspill. Klippspillet kan skickas tillbaka till leverantören, eller användas i formsprutningsblandningar.
Matta
Mattan designades för användning av en polymer, vilket resulterade i flera återvinningsscenarier. Både enklare, såsom att tvätta och strimla, och mer avancerade, såsom depolymerisering. Lösningen går att implementera så fort återvinningskedjan är på plats.
SVIS var ett samarbete mellan RISE, Volvo Cars, Adient, Albis, Autoneum, Borgstena, Dow, Elmo, Frimo, Havd, IAC, MCPP, National Halmstad, National Högsäter, Sporda Nonwoven, Texla, och TMG. Projektet finansierades av FFI - Fordonstrategisk Forskning och Innovation.
