Động Cơ Điện Và 1 Tương Lai Bền Vững

Ngày nay, việc sử dụng ô tô điện ngày càng gia tăng, tăng cường sản xuất động cơ điện đồng thời. Tuy nhiên, các thành phần và bộ lắp đơn lẻ không thể tái sử dụng. Trong dự án REASSERT, các nhà nghiên cứu tại Viện Fraunhofer đang hợp tác cùng các đối tác công nghiệp để theo đuổi các khái niệm khác nhau về việc sửa chữa, sản xuất lại và tái sử dụng động cơ điện cũng như những thiết kế mới cho nền kinh tế vòng tròn. Cùng Siêu Chợ Cơ Khí Blog tìm hiểu chi tiết trong nội dung bài viết dưới đây nhé!

Động Cơ Điện Cho Tương Lai Bền Vững

Động cơ điện sử dụng chứa đựng những nguyên liệu quý như đồng cũng như kim loại quý như neodymium, nơi mà Trung Quốc dự trữ một khối lượng lớn và không thể khôi phục bằng các phương pháp tái chế hiện tại. Như một phần của dự án REASSERT, các nhà nghiên cứu đang hợp tác với Schaeffler (đơn vị dẫn đầu), Viện Công nghệ Karlsruhe, BRIGHT Testing GmbH, iFAKT GmbH và Riebesam GmbH & Co.

KG để phát triển các phương pháp đổi mới để sản xuất lại động cơ điện và tái sử dụng chúng trong các phương tiện. Họ tập trung vào các chiến lược giữ giá trị như tái sử dụng, sửa chữa, sản xuất lại và tái chế nguyên liệu. Đây là những yếu tố chính cho một nền kinh tế vòng tròn, giúp giảm tiêu thụ nguyên liệu tự nhiên và giảm thiểu rác thải.

Giảm Tác Động Môi Trường

Qua các phương pháp tái chế thủ công hoặc tự động, các vật liệu như đồng và nhôm đặc biệt được thu hồi. Động cơ điện được tháo rời, phân loại thành từng phân đoạn vật liệu riêng lẻ và nấu chảy. Tuy nhiên, nguyên liệu tái chế, thường bị nhiễm bẩn, không thể sử dụng nữa cho ứng dụng động cơ và các thành phần và bộ lắp cá nhân bị phá hủy.

Do đó, tái chế nguyên liệu nên chỉ được chọn làm lựa chọn cuối cùng cho việc tái chế và được thay thế bằng các chiến lược giữ giá trị chất lượng cao như tái sử dụng, sửa chữa, sản xuất lại và tái chế nguyên liệu. "Chúng tôi muốn xây dựng một hệ thống vòng đóng trong đó các nguồn nguyên liệu quý được tái sử dụng để loại bỏ sự phụ thuộc vào nhập khẩu nguyên liệu và giảm thiểu việc khai thác nguyên liệu," Große Erdmann giải thích.

Các đối tác dự án định nghĩa tái sử dụng là việc sử dụng lại toàn bộ động cơ cho việc sử dụng phụ và sửa chữa là việc thay thế các thành phần và bộ lắp bị hỏng. Trong "tái sử dụng" tất cả các thành phần được tháo rời, làm sạch, làm mới và lắp lại. "Với những chiến lược này, sẽ cần ít nguyên liệu quý như kim loại quý, đồng và các nguyên liệu khác, có thể chỉ cho các bộ phận thay thế," Große Erdmann nói thêm. Đối với tái chế nguyên liệu, các đối tác dự án dự định tháo dỡ động cơ và phân loại các vật liệu riêng lẻ trước khi nát. 

Xây Dựng Chuỗi Quy Trình Từ Kiểm Tra Đầu Vào Đến Kiểm Tra Cuối Dòng

Dự án bao gồm việc xây dựng một quy trình hoàn chỉnh, mỗi bước trong đó đều có bảng mô tả và thiết bị kiểm tra riêng biệt - từ kiểm tra đầu vào cho phân loại động cơ đến việc tháo dỡ, gỡ từ tính, làm sạch, thành phần và sản xuất lại, qua việc lắp ráp lại và kiểm tra cuối dòng, nơi chức năng của động cơ được đánh giá. "Ví dụ, trong quá trình này, một vỏ động cơ có mài mòn nhẹ có thể được phân loại để tái sử dụng và nếu cần thiết, tái tạo bằng các quy trình gia công để đảm bảo chức năng.

Tùy thuộc vào chiến lược giữ giá trị được chọn, có thể liên quan đến các bước và chuỗi quy trình khác nhau, do đó, công sức tái tạo có thể thay đổi," kỹ sư giải thích. Một ví dụ về một trong những thách thức của điều này là việc tháo dỡ và tái sử dụng các vật liệu từ các động cơ. "Một rotor với nam châm vĩnh cửu khó tháo rời thành các thành phần ngay cả trong quá trình tháo rời thủ công do lớp phủ và liên kết của nam châm. Ở đây, mục tiêu là xây dựng các phương pháp tháo rời không phá hủy."

Công Cụ Ra Quyết Định AI Hỗ Trợ Việc Chọn Lựa Chiến Lược Giữ Giá Trị

Một công cụ AI được phát triển như là một phần của dự án giúp chọn lựa chiến lược giữ giá trị tốt nhất cho một ứng dụng cụ thể. Nó có quyền truy cập vào dữ liệu sản phẩm và quy trình cho động cơ điện, được lưu trữ trong một bản sao kỹ thuật số.

Kết Luận: Hướng Tới Một Tương Lai Bền Vững

Kiến thức thu thập được trong dự án này dự kiến sẽ được sử dụng cho việc thiết kế các động cơ điện mới. Mục tiêu là phát triển một động cơ nguyên mẫu cho nền kinh tế vòng tròn có thể dễ dàng tháo rời và mà trên đó bốn chiến lược giữ giá trị đã được đề cập có thể được áp dụng một cách dễ dàng. Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho môi trường mà còn tạo ra một xu hướng mới, đánh dấu một bước quan trọng trong hành trình của chúng ta đến một tương lai sáng tạo và bền vững hơn cho động cơ điện.

Nguồn: Fraunhofer

Xem thêm: Những công nghệ lấy cảm hứng từ thiên nhiên năm 2023