De chatarra a materia prima: Con inteligencia artificial hacia una economía circular eficiente
El proyecto Car2Car desarrolla tecnologías para un reciclado optimizado de vehículos al final de su vida útil
En el proyecto Car2Car, recicladores y científicos abordan los retos de cerrar los bucles de materiales. El objetivo es aumentar la calidad de las materias primas secundarias de los vehículos al final de su vida útil mediante soluciones innovadoras de desmontaje y detección y procesamiento automatizados y precisos. El Instituto Helmholtz de Freiberg para la Tecnología de los Recursos, un instituto de la HZDR, aporta su experiencia en el reconocimiento de materiales mediante tecnología de sensores basada en la espectroscopia, junto con soluciones eficientes de procesamiento de datos. El proyecto Car2Car pretende aumentar la proporción de materiales secundarios en los vehículos nuevos como requisito previo para cerrar los bucles de materiales en una economía circular.
El proyecto Car2Car desarrolla procesos de desguace y clasificación para reutilizar las materias primas contenidas en los vehículos al final de su vida útil.
BMW AG
Los objetivos de protección del clima y los riesgos de las cadenas mundiales de suministro de materias primas también plantean retos particulares a la industria automovilística. Para que los vehículos, el transporte y la movilidad estén preparados para el futuro, el Ministerio Federal de Economía y Acción por el Clima (BMWK) ha puesto en marcha el programa de financiación "Nuevas tecnologías de vehículos y sistemas". El programa apoya el desarrollo y la creación de prototipos de nuevas tecnologías para finales de 2025 con el fin de reforzar la innovación y la viabilidad futura de la industria alemana a largo plazo. Michael Kellner, Secretario de Estado Parlamentario del BMWK, subraya: "Una transformación exitosa de los fabricantes y proveedores del sector de la automoción es esencial para Alemania como emplazamiento para la industria. Una economía circular fuerte, que conserve y recicle los recursos, es un paso importante hacia la neutralidad climática y, al mismo tiempo, asegura las cadenas de suministro. Los proyectos de innovación en este ámbito son, por tanto, de gran importancia. El programa de financiación BMWK contribuye a reforzar la creación de valor industrial, en particular reduciendo la dependencia de la industria automovilística de las importaciones de materias primas y asegurando el suministro de materias primas a la industria a largo plazo."
Car2Car: conceptos sostenibles de circuito cerrado para el reciclado de vehículos
En el proyecto Car2Car, financiado por BMWK, expertos de la industria automovilística, instituciones científicas y la industria del reciclaje colaboran en conceptos de reciclaje sostenible para los grupos de materiales más importantes de la industria automovilística (acero, aluminio, vidrio, plásticos y cobre). El consorcio evalúa soluciones para un desmontaje automatizado y para mejorar la separación y el procesamiento de recursos secundarios de alta calidad y pureza. En un experimento a gran escala, se demuestra y analiza toda la cadena de procesos, desde las piezas individuales del vehículo hasta la reutilización de materias primas recicladas en coches nuevos, utilizando 500 vehículos al final de su vida útil proporcionados por el líder del proyecto, BMW AG. La experiencia de cada uno de los socios del proyecto permite seguir desarrollando los pasos del proceso a lo largo de la cadena y, en conjunto, proporcionará la información necesaria para complementar el análisis de los modelos de flujo de materiales. Las evaluaciones ecológicas y económicas adicionales garantizarán la escalabilidad industrial, la reducción efectiva de los gases de efecto invernadero y la viabilidad económica.
Con inteligencia artificial hacia una economía circular eficiente
El uso de tecnologías digitales y de inteligencia artificial (IA) puede contribuir a automatizar y acelerar cada vez más procesos de reciclaje que antes se realizaban manualmente. Por ejemplo, el proceso de desmontaje tiene un inmenso potencial para alcanzar mayores niveles de automatización si se utiliza tecnología robótica. La integración de sistemas de detección óptica combinados con la detección asistida por IA de los tipos de material en los procesos posteriores a la trituración permite aumentar considerablemente la calidad y pureza de los materiales reciclados: aluminio, acero, vidrio, cobre y plástico. El éxito de cada una de las fases de procesamiento se determina a partir de muestras representativas a lo largo de la cadena de procesamiento. La caracterización de las muestras constituye la base de datos para la evaluación tecnoeconómica y para equilibrar los flujos de materiales.
El Instituto Helmholtz de Freiberg para la Tecnología de los Recursos (HIF) de la HZDR lleva varios años desarrollando soluciones para la identificación no invasiva de materias primas mediante sensores. Durante la campaña Car2Car con 500 vehículos al final de su vida útil, se utilizará una tecnología de sensores basada en la espectroscopia de descomposición inducida por láser (LIBS) combinada con sensores ópticos de alta resolución para la identificación precisa del tipo de metal y aleación en el flujo de partículas trituradas. El rendimiento de la tecnología de sensores LIBS para desentrañar los componentes relevantes en las mezclas de materiales se examinará utilizando la instalación de demostración a pequeña escala instalada en el HIF. En la actualidad, los procesos de reciclaje en el sector de la automoción están asociados a un alto grado de trabajo manual, así como a una pureza limitada de los materiales y, por lo tanto, sólo son económicamente atractivos para muy pocos componentes de vehículos. La tecnología de sensores y la IA automatizan y aceleran estos procesos. Los científicos también esperan resultados de investigación que descubran nuevas posibilidades para los polímeros y sus compuestos con metales. "Los metales y los plásticos se encuentran a menudo estrechamente interconectados en los productos al final de su vida útil. Por eso queremos seguir desarrollando la tecnología de sensores para que permita no sólo distinguir entre metales y polímeros, sino también identificar los tipos específicos de los materiales. Esto sería esencial para aumentar la calidad de los productos reciclados como requisito previo clave para la reutilización de las materias primas contenidas en los vehículos al final de su vida útil", explica la Dra. Margret Fuchs, científica del campo de la tecnología de sensores y espectroscopia del HIF.
Los datos y resultados obtenidos de la prueba a gran escala en Car2Car mejorarán las tecnologías disponibles actualmente en el reciclado de automóviles y también podrán aplicarse en el futuro a otras mezclas de materiales procedentes de otros flujos de reciclado". Los investigadores consideran principalmente los aceros de baja aleación, el aluminio, los polímeros y los compuestos de cobre y acero como representantes clave para los recursos y las pruebas del potencial para cerrar sus bucles de materiales. El desarrollo y la integración de nuevas tecnologías para la caracterización robusta y rápida de los flujos de materiales permitirán dar nuevos pasos hacia una economía del reciclado eficiente y competitiva.
El proyecto de financiación Car2Car está formado por los siguientes socios colaboradores:
- BMW AG
- TU Bergakademie Freiberg (Instituto MVTAT, Instituto IEST, Instituto IGT)
- Instituto Helmholtz Freiberg de Tecnología de los Recursos (HIF) del Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf
- Universidad Técnica de Múnich (Cátedra de Economía Circular, Cátedra fml, Instituto iwb)
- Scholz Recycling GmbH
- STEINERT UniSort GmbH
- thyssenkrupp Steel Europe AG
- Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH
- Aurubi
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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