Un nuovo processo di stampa 3D utilizzerà materiali avanzati per ridurre i rifiuti e le emissioni nell’industria dei veicoli commerciali.
L’industria dei veicoli commerciali svolge un ruolo fondamentale nella nostra vita moderna, poiché dipendiamo da mezzi di trasporto come rimorchi e trattori per il movimento di beni di consumo e materie prime. Data l’intensità delle risorse richieste da questo tipo di spedizione, è di grande importanza migliorare l’efficienza dell’intero sistema sia per le parti interessate industriali che per i sostenitori della sostenibilità. Tuttavia, ciò non riguarda solo l’efficienza del carburante dei veicoli stessi, ma coinvolge anche i materiali utilizzati per mantenere i veicoli adatti alla circolazione su strada, come i pneumatici, che svolgono un ruolo sorprendentemente importante.
Spesso, quando i pneumatici dei veicoli commerciali si consumano, vengono sottoposti a un processo chiamato ricostruzione. Durante questo processo, l’intera superficie del pneumatico viene levigata e viene applicato un nuovo strato di battistrada, permettendo al pneumatico di continuare a funzionare in modo sicuro, ma conservando la maggior parte del materiale utilizzato per realizzarlo. Negli Stati Uniti, vengono ricostruiti circa 14,5 milioni di pneumatici ogni anno. Nonostante questo processo riduca gli sprechi rispetto alla completa sostituzione di ogni pneumatico consumato, ci sono ancora molte inefficienze nel sistema. Si stima che quasi 9 libbre di materiale in eccesso vengano sprecate per ogni pneumatico ricostruito, e ciò può influire negativamente sull’efficienza del carburante del veicolo, causando ulteriori emissioni di gas serra su larga scala.
Il team guidato da Chris Williams sta cercando soluzioni per migliorare l’efficienza del processo di ricostruzione dei pneumatici. Grazie a un recente finanziamento che prevede una condivisione dei costi paritaria tra REMADE Institute e Virginia Tech, il team sta sviluppando un’innovativa tecnologia basata sulla scansione 3D, la stampa 3D e la robotica industriale. L’obiettivo finale è quello di ridurre i rifiuti di pneumatici di oltre 90 chilotoni metrici e le emissioni di CO2 di 800 chilotoni metrici all’anno nell’intero settore della ricostruzione.
Il team si concentrerà sull’utilizzo di nuovi materiali stampabili in 3D che possano resistere alle sollecitazioni dei pneumatici dei veicoli commerciali. Inoltre, l’uso di robot industriali permetterà di stampare questi materiali solo nelle posizioni selezionate intorno ai pneumatici consumati, riducendo gli sprechi. Il team si baserà sull’esperienza nel campo dei polimeri di Virginia Tech per lo sviluppo e la valutazione dei materiali leganti, nonché per l’applicazione e la polimerizzazione su pneumatici. Il REMADE Institute, incollaborazione con ricercatori dell’Arizona State University e il partner industriale Michelin, lavorerà per sviluppare un processo di produzione che depositi in modo selettivo i materiali lungo la superficie del pneumatico, soddisfacendo così i requisiti prestazionali dell’industria dei pneumatici.
Il CEO di REMADE, Nabil Nasr, ha sottolineato che i risultati attesi di questo progetto porteranno gli Stati Uniti a raggiungere gli obiettivi nazionali di risparmio energetico e riduzione delle emissioni. Il REMADE Institute, un partenariato pubblico-privato, si concentra sull’efficienza e sulla riduzione dei rifiuti, lavorando per accelerare la transizione verso un’economia circolare.
L’approccio transdisciplinare del team, basato sulla scansione 3D, la stampa 3D e la robotica industriale, promette di reinventare il processo di ricostruzione dei pneumatici. Grazie all’expertise nella sintesi di elastomeri ad alte prestazioni dell’Arizona State University e all’esperienza di Michelin nella progettazione dei pneumatici e nella sostenibilità industriale, si mira a creare pneumatici durevoli che soddisfino rigorosi requisiti di sicurezza e che riducano significativamente gli sprechi di materiali e le emissioni di CO2.
Questo progetto innovativo, che unisce scienza dei polimeri, ingegneria, chimica e informatica, evidenzia l’impegno di Virginia Tech nel risolvere le sfide complesse dell’industria dei pneumatici e promuovere soluzioni sostenibili. La collaborazione tra università, istituzioni di ricerca e partner industriali è essenziale per realizzare progressi significativi nell’efficienza e nella sostenibilità dell’industria dei veicoli commerciali.
L’introduzione di un processo di stampa 3D avanzato per la ricostruzione dei pneumatici promette di trasformare l’industria, riducendo i rifiuti, le emissioni e contribuendo alla costruzione di un futuro più sostenibile.
