Email: info@eurocar.vn
Hotline: 058 839 6666
Add: 42 P. Đông Quan, Nghĩa Đô, Cầu Giấy, Hà Nội
BMW cùng một liên minh gồm các nhà sản xuất và viện nghiên cứu vừa hoàn tất dự án FSCM kéo dài 3 năm, xoay quanh một câu hỏi duy nhất: có thể sử dụng bao nhiêu vật liệu tái chế hoặc có nguồn gốc tái tạo để chế tạo một chiếc ô tô mà vẫn đảm bảo các tiêu chuẩn về an toàn, chất lượng và độ bền vốn có của BMW? Dự án chia câu hỏi này thành 4 lĩnh vực nghiên cứu, và mỗi lĩnh vực đều tạo ra những sản phẩm thử nghiệm cụ thể, đủ để chứng minh tính khả thi của ý tưởng.
Nhóm nghiên cứu về nhựa đã xem xét liệu việc sử dụng vật liệu tái chế có thể giúp giảm lượng phát thải CO₂e của các cụm linh kiện lớn mà không ảnh hưởng đến độ an toàn, chất lượng hay chức năng hay không.
Họ đã phát triển các loại vật liệu có lượng phát thải CO₂e thấp hơn để sử dụng cho khung bảng táp-lô, đèn và các chi tiết ốp trang trí, kết hợp cả vật liệu tái chế từ phế liệu trước và sau tiêu dùng — chẳng hạn như bao bì và các linh kiện bị loại bỏ từ ngành sản xuất gia dụng — cùng với phương pháp tái chế khép kín (closed-loop), trong đó vật liệu từ một chiếc xe hết vòng đời được đưa trực tiếp trở lại quy trình sản xuất một chiếc xe mới.
Kết quả thu được khá trái chiều, nhưng theo hướng hữu ích. Khung bảng táp-lô và đèn hậu đạt tỷ lệ vật liệu tái chế cao hơn đáng kể, đồng thời vẫn vượt qua các bài kiểm tra tương đương với linh kiện đang được sản xuất hiện nay.
Tuy nhiên, dự án cũng xác định được một giới hạn thực tế: những linh kiện có yêu cầu khắt khe về an toàn hoặc quang học, bao gồm các bộ phận dẫn truyền ánh sáng hoặc dòng điện, hiện vẫn chưa thể sử dụng nhựa tái chế hiệu quả ở mức tương đương với vật liệu nguyên sinh. FSCM không né tránh khoảng cách này.
Thép và nhôm đóng vai trò quan trọng đối với kết cấu và an toàn của xe, vì vậy hướng nghiên cứu về kim loại có phạm vi hạn chế hơn. Nhóm nghiên cứu tập trung vào hai giải pháp: sử dụng các thiết kế vật liệu và linh kiện mới để giảm lượng kim loại cần dùng ngay từ đầu, đồng thời tăng tỷ lệ vật liệu tái chế nhằm giảm sự phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu sơ cấp tiêu tốn nhiều năng lượng.
Các mẫu thử nghiệm được chế tạo cho kết cấu thân xe liên quan đến an toàn cho thấy có thể sử dụng vật liệu hiệu quả hơn mà không ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ khi va chạm hay các yêu cầu về chất lượng.
Lĩnh vực số hóa ít trực quan hơn so với một khung ghế bằng gỗ, nhưng có thể lại là yếu tố quyết định xem bao nhiêu trong số những ý tưởng này thực sự được đưa vào sản xuất. Nhóm nghiên cứu đã xây dựng một nền tảng dữ liệu và thông tin kỹ thuật số, tập hợp các đặc tính vật liệu, kết quả thử nghiệm và các tiêu chí về tính bền vững vào cùng một hệ thống. Nhờ đó, chúng có thể được so sánh và đánh giá một cách có hệ thống, thay vì phải nghiên cứu lại từ đầu mỗi khi xuất hiện một loại vật liệu mới.
Mục tiêu là giúp BMW đưa ra các quyết định về vật liệu — chẳng hạn như tỷ lệ vật liệu tái chế, chất lượng hay giới hạn sử dụng của một loại vật liệu — sớm hơn và dựa trên dữ liệu chính xác hơn, đồng thời đẩy nhanh quá trình đưa các giải pháp vật liệu bền vững vào sản xuất hàng loạt.
Đây là lĩnh vực nghiên cứu tạo ra những mẫu thử nghiệm trực quan nhất. Thay vì cố gắng bổ sung yếu tố tuần hoàn sau khi linh kiện đã được thiết kế, nhóm nghiên cứu đưa tính tuần hoàn vào ngay từ giai đoạn thiết kế ban đầu.
Kết quả là một mẫu ghế dạng khung vỏ (shell seat), trong đó phần khung gỗ thay thế cấu trúc nhựa thường được sử dụng để tạo hình ghế; một khoang lái kết hợp gỗ và nút bần; cùng một tấm ốp cửa được phát triển mới, có khả năng đảm nhiệm chức năng chịu lực cho tay nắm cửa và tựa tay bên trong.
BMW cho biết họ đã đáp ứng tiêu chuẩn cao về khả năng bảo vệ hành khách nhờ khả năng hấp thụ năng lượng tốt, đồng thời vẫn đảm bảo linh kiện có thể dễ dàng tháo rời và tái chế khi hết vòng đời. Đây mới chính là bài kiểm tra thực sự đối với một linh kiện theo mô hình kinh tế tuần hoàn, chứ không đơn thuần nằm ở việc nó được làm từ vật liệu gì ngay từ đầu.
BMW cũng cho biết những nguyên tắc đằng sau dự án này không chỉ giới hạn trong ngành ô tô; các ngành công nghiệp khác cũng đang phải đối mặt với bài toán tương tự: thiết kế sản phẩm ngay từ đầu sao cho sử dụng tài nguyên hiệu quả và có thể tái chế.
Liên minh thực hiện dự án FSCM có quy mô rộng hơn nhiều so với chỉ riêng BMW. Các đối tác tham gia gồm Evonik, MOCOM, Kunststoff-Institut für die mittelständische Wirtschaft NRW, thyssenkrupp Steel Europe, Constellium, Toray Industries Europe, ba khoa thuộc Đại học Kỹ thuật Munich (TUM), material.one, Forward Engineering, DRÄXLMAIER Group, cùng các viện Fraunhofer ICT và WKI.
Sự kết hợp đa dạng giữa các lĩnh vực nhựa, thép, nhôm và nghiên cứu vật liệu ở quy mô như vậy gần như là điều cần thiết để đưa một ý tưởng như khung ghế bằng gỗ từ một mẫu thử nghiệm đơn lẻ trở thành thứ có khả năng thực sự xuất hiện trên một chiếc xe sản xuất hàng loạt.
(Theo BMWBLOG)
