Choć na pierwszy rzut oka ten udział może wydawać się skromny, w skali całego przemysłu motoryzacyjnego oznacza to potencjalnie znaczące ograniczenie emisji dwutlenku węgla.
Inicjatywa SUPA-Wheel realizowana przez Fachhochschule Dortmund otrzymała dotację przekraczającą 0,5 mln euro od Federalnego Ministerstwa Gospodarki i Ochrony Klimatu. Założeniem jest stworzenie do połowy 2026 r. prototypu koła, które będzie nie tylko bardziej ekologiczne, ale też ekonomicznie uzasadnione dla producentów.
Aluminium z recyklingu jednak nadaje się do felg
Dotychczas producenci kół stosowali wyłącznie nowe aluminium z prostego powodu – materiał z recyklingu zawiera śladowe ilości innych pierwiastków, które mogą zaburzać precyzyjnie opracowany skład stopu. W przypadku elementów tak krytycznych dla bezpieczeństwa jak koła, nawet minimalne odchylenia od normy są niedopuszczalne. Nikomu nie zależy na sytuacji, gdzie felga pęknie podczas dynamicznej jazdy.
Tymczasem różnica w śladzie węglowym między nowym a odzyskanym aluminium jest porażająca – recyklingowany surowiec ma 10 razy lepszy bilans emisyjny. Ta dysproporcja skłoniła zespół pod kierunkiem prof. Matthiasa Müllera, Wilhelma Harmsa i Jakoba Nowaka do poszukiwania metody na bezpieczne wykorzystanie złomu. W laboratorium chemicznym przebadali aż 300 próbek różnych stopów, określając maksymalne dopuszczalne poziomy zanieczyszczeń, które nie wpłyną negatywnie na właściwości mechaniczne.
Dodatkowo opracowano model matematyczny umożliwiający przewidywanie charakterystyki nowych stopów. To narzędzie pozwala symulować, jak różne kombinacje składników wpłyną na końcowy produkt, uwzględniając również efekty zanieczyszczeń typowych dla aluminium z recyklingu. Dzięki temu możliwe jest wcześniejsze korygowanie ewentualnych problemów już na etapie projektowania.
Limit 30 proc. nie jest przypadkowy – wynika z realiów logistycznych procesu sortowania i segregacji złomu. Tylko taka ilość może być dostarczana w stabilnej, powtarzalnej jakości, co jest kluczowe dla producentów wymagających ciągłości dostaw. Naukowcy poszli jednak o krok dalej, pracując nad stopami o podwyższonej wytrzymałości. Dzięki temu możliwe będzie użycie mniejszej ilości materiału przy zachowaniu tych samych parametrów bezpieczeństwa. Lżejsze koła oznaczają mniejszą masę do rozpędzenia, co przekłada się na niższe zużycie paliwa w autach spalinowych lub większy zasięg w elektrykach.
Kolejnym elementem projektu są innowacyjne kołpaki wykonane z biogenicznych tworzyw sztucznych bez dodatku włókna szklanego. Te osłony poprawiające aerodynamikę pojazdu mogą przyczynić się do dalszych oszczędności energii. W przypadku samochodów elektrycznych każdy zaoszczędzony kilometr zasięgu ma praktyczne znaczenie.
W przedsięwzięcie zaangażowani są między innymi producent kół Borbet, Instytut Fraunhofera oraz przetwórca tworzyw sztucznych Jordan Spritzgusstechnik. Współpraca świata nauki z przemysłem zwiększa szanse na praktyczne wdrożenie opracowanych rozwiązań. Do połowy przyszłego roku powinno być wiadomo, czy niemieckim inżynierom uda się połączyć ekologię z wymogami masowej produkcji. Jeśli tak, może to stanowić istotny krok w kierunku bardziej zrównoważonego podejścia w motoryzacji, choć na ostateczny sukces przyjdzie nam jeszcze poczekać.