Investigación de remanufactura
Participamos regularmente en proyectos de investigación financiados con fondos públicos en el campo de la remanufactura.
Politecnico di Milano
POLIMI
prof. Marcello Colledani
Department of Mechanical Engineering Technology and Production Systems Lab
e-mail: marcello.colledani@polimi.it
Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea en virtud del Acuerdo de subvención n.º 101058756.
About the project
European remanufacturing industry is crucial for the sustainable transition of Europe and the advancement of the circular economy, thanks to the savings in energy, materials and functionality that is guaranteed by the process. In fact, the socio- economic benefits of remanufacturing, in terms of number of workers, skills development and technological uptake, are as impactful as the environmental benefits. However, to future-proof the European remanufacturing industry and increase its competitiveness, the obstacles facing the human worker need to be addressed as a matter of strategic urgency. Currently, established remanufacturing sectors recognised the barriers in the limited automation, poor human inclusion, lack of traceability and restricted use of digitalisation.
rEUman aims at developing and demonstrating a novel paradigm of human-centric remanufacturing approach for the European industry, acting at factory and value-chain levels. At the factory level, the main industrial need is to guarantee high regeneration rates of the remanufactured products and to achieve traceability of the remanufacturing process-chain. While at the value-chain level, the main industrial need is to guarantee stability in terms of volume and quality of the post-use products. rEUman shall demonstrate the new remanufacturing paradigm, which is intrinsically human-safe, target-driven in regeneration and certification, flexible while facing variability in post-use parts, robust and replicable to new circular business cases.
Ambition:
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To develop cutting edge remanufacturing approaches (factory level) and integrating them into the value-chain
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To demonstrate functional retention in three sectors (automotive, home appliances and optoelectronics)
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To introduce traceability in remanufacturing by implementing the first remanufacturing-centred digital product passport (DPP)
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To consider operational and economic viability by showcasing complete business cases supported by custom designed training material.
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About the project
The transition to electric vehicles (EVs) is accelerating, with projections indicating that 75% of new cars registered in Europe will be electric by 2030. This shift is driven by regulations phasing out internal combustion engine vehicles in major markets. However, the production of EVs currently generates 80% more CO2e emissions compared to traditional internal combustion engine (ICE) cars. This makes the manufacturing phase the most significant contributor to emissions in the EV lifecycle, yet it also presents the greatest opportunity for emission reduction.
To address these challenges, Design for Circularity (DfC) strategies are being developed across the entire value chain to minimize the environmental impact of EV manufacturing. Despite these efforts, the diversity in EV designs leads to inconsistent Life Cycle Analysis (LCA) results, making it difficult to compare and implement effective DfC strategies across different cases. Additionally, the lack of a widely accepted methodology and intellectual property (IPR) issues between original equipment manufacturers (OEMs) and suppliers hinder the interchangeability of technologies and knowledge.
ZEvRA brings together five major OEMs, leading European universities, key industry players, and three members of the 2ZERO partnership to demonstrate a unified circularity methodology. This collaborative effort aims to standardize and streamline the production processes, ensuring that technologies and methodologies are interchangeable and replicable across Europe.
ZEvRA will be supported by advanced digital tools and validated through the creation of a fully circular car, integrating eight prototype components that represent 84% of the total automotive material mix. This project uses the Škoda Enyaq as a baseline to develop and test new technologies.
ZEvRA’s groundbreaking innovations are set to enhance zero-emission practices in the EV lifecycle and value chain. By 2035, the project aims to positively impact the lifecycle of at least 59% of European EVs. Through harmonized methodologies and collaborative efforts, ZEvRA is poised to lead the automotive industry towards a more sustainable and efficient future.
Objectives
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9-Rs-based Design for Circularity methodology
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Validation with 8 zero-emission use cases
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Circular car aiming at 0% virgin material
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Increase of human capital, awareness & acceptability
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Adaptation of circular car models
Outcomes
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Harmonised way of measuring circularity
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Increasing circularity, circular design approaches: Reuse, recycling & CRM recovery
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Circular car prototype test bench ready
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Increased skills, awareness & acceptability
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Improved markets of secondary raw materials
Impacts
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Clean road transport challenge
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World leadership
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Innovative demonstration
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Use acceptability, improved air quality, more circular economy
Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung EV
Dr. Thomas Hipke
Head of Business Unit Lightweight Construction, Textile Technologies and Circular Economy
Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology IWU
Chemnitz, Germany
e-mail: zevra@iwu.fraunhofer.de
Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea en virtud del Acuerdo de subvención n.º 101058756.
Coordinador
Politécnico de Milán
polimi
profe. Gianmarco Griffini
Profesor asociado, Ciencia y tecnología de materiales
correo electrónico: gianmarco.griffini@polimi.it
Este proyecto ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte Europa de la Unión Europea en virtud del Acuerdo de subvención n.º 101058756.
Ambición
Nuestra ambición es proporcionar una ventaja competitiva a la industria manufacturera europea dando vida a tecnologías innovadoras que permitan la circularidad de materiales compuestos complejos, convirtiendo lo que hoy en día consideramos residuos compuestos al final de su vida útil en materia prima rentable.
Objetivos
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Recycled organic fractions for industrial coatings
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Circular reuse and remanufacturing of glass fiber-reinforced composites for boards in transportation sector
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Reuse of end-of-life carbon fiber reinforced composites in modular structures for mobility
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INDAR deboning-on-demand primer for composite materials
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Educational game „Nova Polis“ and MOOC „Fiber-Reinforced Composite Materials for the Circular Economy: Challenges and Opportunities“
Through its activities and demonstrators, RECREATE addressed major European composite application sectors, including transportation, wind energy, aviation, and consumer goods, highlighting the strong replication potential of the developed solutions across Europe and beyond.
APRA Europe supported the communication and dissemination activities and contriubted to the development of the project's MOOC and the integrated environmental and socio-economic sustainability assessment..
A comprehensive RECREATE Results Catalogue presenting the project’s technologies, demonstrators, and outcomes can now be ordered via the RECREATE website.
Sobre el proyecto
Demostración a gran escala de nuevas cadenas de valor de la economía circular basadas en la reutilización de compuestos reforzados con fibras al final de su vida útil.
Los compuestos poliméricos reforzados con fibra de vidrio y carbono (GFRP y CFRP) se utilizan cada vez más como materiales estructurales en muchos sectores manufactureros como el transporte, la construcción y la energía debido a su mayor peso ligero y resistencia a la corrosión en comparación con los metales. El reciclaje de compuestos es una tarea desafiante. Aunque la molienda mecánica y la pirólisis alcanzaron un TRL bastante alto, el vertido de compuestos EoL en vertederos todavía está muy extendido, ya que no se ha demostrado ningún valor añadido significativo en la reutilización y remanufactura de los compuestos.
FiberEUse (GA No. H2020-730323-1) tiene como objetivo integrar diferentes acciones de innovación a través de un enfoque holístico para mejorar la rentabilidad del reciclaje y la reutilización de compuestos en productos de valor agregado. A través de nuevas soluciones TIC basadas en la nube para la integración de la cadena de valor, la exploración de nuevos mercados, el análisis de las barreras legislativas y la evaluación del ciclo de vida de diferentes opciones de logística inversa, FiberEUse apoyará a la industria en la transición hacia un modelo de economía circular para los compuestos. FiberEUse es un proyecto de investigación de 9,8 millones de euros financiado por la Unión Europea desde junio de 2017 y en el que colaboran 20 socios de 7 países de la UE.
Objetivos
(i) La integración de tecnologías de remanufactura innovadoras dirigidas a desarrollar opciones de reutilización rentables para compuestos de GFRP y CFRP reciclados mecánica o térmicamente al final de su vida, lo que permite una fácil operación, una reducción significativa de costos y el cumplimiento de las directivas de la UE con la minimización de los impactos ambientales. Se crearán nuevas cadenas de valor que conducirán a la realización de varios casos de demostración que cubrirán diferentes sectores manufactureros. Serán sometidos a una Evaluación del Ciclo de Vida (LCA, ISO 14044/44) y al programa de Verificación de Tecnología Ambiental (ETV) de la UE.
(ii) El desarrollo de una estrategia de innovación para la movilización y creación de redes de partes interesadas de todos los sectores relacionados con los compuestos, desde fabricantes de equipos originales (OEM) hasta proveedores de primer nivel, operadores logísticos, proveedores y explotadores de tecnología, diseñadores y asociaciones de usuarios finales. , proporcionando una plataforma para la comunicación y difusión de resultados. Esto ayudará a superar las barreras transversales a la innovación al i) desarrollar una hoja de ruta común para la alineación de las legislaciones, regulaciones y metodologías de fijación de precios regionales y ii) demostrar los beneficios económicos y la rentabilidad de las opciones de remanufactura propuestas. Esto también promoverá un cambio de paradigma en la percepción del simple “reciclaje” a la “valorización mediante la reutilización y la remanufactura”.
Casos de uso
FiberEUse demostrará a gran escala un conjunto de soluciones ambientalmente y al mismo tiempo económicamente rentables para el tratamiento y valorización de residuos compuestos EoL derivados de diferentes sectores manufactureros. Se implementará un enfoque holístico basado en el uso sinérgico de diferentes tecnologías habilitadoras en la realización de tres casos de uso a gran escala. Cada uno de estos grandes casos de uso generará varios otros casos de demostración para cerrar el ciclo del ciclo de vida compuesto en diferentes sectores industriales desde el punto de vista de la economía circular. También se prevé que las interconexiones entre los diversos casos de uso amplíen aún más el alcance de la circularización del sector compuesto.
El proyecto se basa en la realización de tres macrocasos de uso, que se detallan con más detalle en ocho demostradores:
Caso de uso 1 (amarillo en la imagen a continuación): Reciclaje mecánico de GFRP corto y reutilización en aplicaciones personalizadas de valor agregado, incluidos muebles, productos deportivos y creativos. Se utilizarán tecnologías de fabricación emergentes, como la impresión 3D asistida por rayos UV y la metalización mediante deposición física de vapor.
Caso de uso 2 (verde en la imagen a continuación): Reciclaje térmico de fibras largas (vidrio y carbono) y reutilización en aplicaciones de alta tecnología y alta resistencia. El producto de entrada serán componentes aeroespaciales y de turbinas eólicas EoL. La reutilización de composites en automoción (componentes estéticos y estructurales) y construcción se demostrará mediante la aplicación de pirólisis controlada y remanufactura personalizada.
Caso de uso 3 (azul en la imagen a continuación): Inspección, reparación y refabricación de productos CFRP EoL en aplicaciones de alta tecnología. Se implementarán criterios adaptativos de diseño y fabricación para permitir una demostración completa de la economía circular en el sector automotriz.
A través de nuevas soluciones TIC basadas en la nube para la integración de la cadena de valor, la exploración de nuevos mercados, el análisis de las barreras legislativas y la evaluación del ciclo de vida de diferentes opciones de logística inversa, FiberEUse apoyará a la industria en la transición hacia un modelo de economía circular para los compuestos.
Politécnico de Milán
polimi
profe. Marcello Colledani
Departamento de Ingeniería Mecánica
Laboratorio de Tecnología y Sistemas de Producción
correo electrónico: marcello.colledani@polimi.it
This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No. H2020-730323-1.
Following the completion of the EU project FiberEUse, the open access book ‘Systemic Circular Economy Solutions for Fiber-Reinforced Composites’ has been published, which presents the solutions developed in the project for the circular management of fibre-plastic composites.