Badania nad regeneracją
Regularnie uczestniczymy w projektach badawczych finansowanych ze środków publicznych z zakresu regeneracji.
Politecnico di Milano
POLIMI
prof. Marcello Colledani
Department of Mechanical Engineering Technology and Production Systems Lab
e-mail: marcello.colledani@polimi.it
Projekt ten otrzymał finansowanie z programu badań i innowacji Unii Europejskiej „Horyzont Europa” na mocy umowy o dotację nr 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:
-
To develop cutting edge remanufacturing approaches (factory level) and integrating them into the value-chain
-
To demonstrate functional retention in three sectors (automotive, home appliances and optoelectronics)
-
To introduce traceability in remanufacturing by implementing the first remanufacturing-centred digital product passport (DPP)
-
To consider operational and economic viability by showcasing complete business cases supported by custom designed training material.
_heic.png)
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
-
9-Rs-based Design for Circularity methodology
-
Validation with 8 zero-emission use cases
-
Circular car aiming at 0% virgin material
-
Increase of human capital, awareness & acceptability
-
Adaptation of circular car models
Outcomes
-
Harmonised way of measuring circularity
-
Increasing circularity, circular design approaches: Reuse, recycling & CRM recovery
-
Circular car prototype test bench ready
-
Increased skills, awareness & acceptability
-
Improved markets of secondary raw materials
Impacts
-
Clean road transport challenge
-
World leadership
-
Innovative demonstration
-
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
Projekt ten otrzymał finansowanie z programu badań i innowacji Unii Europejskiej „Horyzont Europa” na mocy umowy o dotację nr 101058756.
About the project (Duration 06/2022 - 05/2026)
Naszą ambicją jest zapewnienie przewagi konkurencyjnej europejskiemu przemysłowi produkcyjnemu poprzez wdrażanie innowacyjnych technologii, które umożliwią obieg zamknięty złożonych materiałów kompozytowych, przekształcając to, co obecnie uważamy za odpady kompozytowe wycofane z eksploatacji, w opłacalny surowiec.
Cele
-
Recycled organic fractions for industrial coatings
-
Circular reuse and remanufacturing of glass fiber-reinforced composites for boards in transportation sector
-
Reuse of end-of-life carbon fiber reinforced composites in modular structures for mobility
-
INDAR deboning-on-demand primer for composite materials
-
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.
O projekcie
Demonstracja na dużą skalę nowych łańcuchów wartości gospodarki o obiegu zamkniętym w oparciu o ponowne wykorzystanie wycofanych z eksploatacji kompozytów wzmocnionych włóknami.
Kompozyty polimerowe wzmocnione włóknem szklanym i węglowym (GFRP i CFRP) są coraz częściej stosowane jako materiały konstrukcyjne w wielu sektorach produkcyjnych, takich jak transport, budownictwo i energetyka, ze względu na ich lepszą lekkość i odporność na korozję w porównaniu z metalami. Recykling kompozytów to trudne zadanie. Chociaż mechaniczne szlifowanie i piroliza osiągnęły dość wysoki TRL, składowanie kompozytów EoL jest nadal powszechne, ponieważ nie wykazano znaczącej wartości dodanej w zakresie ponownego użycia i regeneracji kompozytów.
Celem projektu FiberEUse (GA nr H2020-730323-1) jest integracja różnych działań innowacyjnych poprzez holistyczne podejście w celu zwiększenia rentowności recyklingu i ponownego użycia kompozytów w produktach o wartości dodanej. Dzięki nowym rozwiązaniom ICT opartym na chmurze na potrzeby integracji łańcucha wartości, wykrywania nowych rynków, analizy barier prawnych, oceny cyklu życia różnych opcji logistyki zwrotnej, FiberEUse będzie wspierać przemysł w przejściu na model gospodarki o obiegu zamkniętym dla kompozytów. FiberEUse to projekt badawczy o wartości 9,8 mln euro finansowany przez Unię Europejską od czerwca 2017 r. i współpracujący z 20 partnerami z 7 krajów UE.
Objectives
(i) Integracja innowacyjnych technologii regeneracji mająca na celu opracowanie opłacalnych opcji ponownego wykorzystania kompozytów EoL GFRP i CFRP poddanych recyklingowi mechanicznemu lub termicznemu, umożliwiając łatwość obsługi, znaczną redukcję kosztów, zgodność z dyrektywami UE przy minimalizacji wpływu na środowisko. Zostaną utworzone nowe łańcuchy wartości prowadzące do realizacji kilku przypadków demonstracyjnych obejmujących różne sektory produkcyjne. Zostaną one poddane ocenie cyklu życia (LCA, ISO 14044/44) oraz unijnemu programowi weryfikacji technologii środowiskowych (ETV).
(ii) Opracowanie strategii innowacji w celu mobilizacji i tworzenia sieci kontaktów zainteresowanych stron ze wszystkich sektorów związanych z kompozytami, od producentów oryginalnego sprzętu (OEM) po dostawców pierwszego poziomu, operatorów logistycznych, dostawców technologii i eksploatatorów, projektantów i stowarzyszenia użytkowników końcowych , zapewniając platformę komunikacji i rozpowszechniania wyników. Pomoże to pokonać przekrojowe bariery dla innowacji poprzez i) opracowanie wspólnego planu działania na rzecz dostosowania regionalnego ustawodawstwa, regulacji i metod ustalania cen oraz ii) wykazanie korzyści ekonomicznych i rentowności proponowanych opcji regeneracji. Będzie to również promować zmianę paradygmatu w postrzeganiu od prostego „recyklingu” do „waloryzacji poprzez ponowne użycie i regenerację”.
Przypadków użycia
FiberEUse zademonstruje na dużą skalę zestaw opłacalnych środowiskowo i jednocześnie ekonomicznie rozwiązań w zakresie przetwarzania i waloryzacji odpadów kompozytowych EoL pochodzących z różnych sektorów produkcyjnych. Holistyczne podejście oparte na synergicznym wykorzystaniu różnych technologii wspomagających zostanie wdrożone przy realizacji trzech przypadków użycia na dużą skalę. Każdy z tych dużych przypadków użycia wygeneruje kilka innych przypadków demonstracyjnych, aby zamknąć pętlę cyklu życia kompozytu w różnych sektorach przemysłu z punktu widzenia gospodarki o obiegu zamkniętym. Przewiduje się również wzajemne powiązania między różnymi przypadkami użycia, aby jeszcze bardziej poszerzyć zakres cyrkulacji sektora złożonego.
Projekt opiera się na realizacji trzech makroprzypadków użycia, szczegółowo opisanych w ośmiu demonstratorach:
Przypadek użycia 1 (żółty na obrazku poniżej): Mechaniczny recykling krótkiego GFRP i ponowne wykorzystanie w niestandardowych zastosowaniach o wartości dodanej, w tym w meblach, produktach sportowych i kreatywnych. Wykorzystane zostaną nowe technologie produkcyjne, takie jak druk 3D wspomagany promieniami UV i metalizacja metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej.
Przypadek użycia 2 (zielony na obrazku poniżej): Recykling termiczny długich włókien (szklanych i węglowych) i ponowne wykorzystanie w zaawansowanych technologicznie zastosowaniach o wysokiej odporności. Produktem wejściowym będą turbiny wiatrowe EoL i komponenty lotnicze. Ponowne wykorzystanie kompozytów w motoryzacji (elementy estetyczne i konstrukcyjne) oraz w budownictwie zostanie zademonstrowane poprzez zastosowanie kontrolowanej pirolizy i niestandardowej regeneracji.
Przypadek użycia 3 (niebieski na obrazku poniżej): Kontrola, naprawa i regeneracja produktów EoL CFRP w zastosowaniach zaawansowanych technologii. Wdrożone zostaną adaptacyjne kryteria projektowania i produkcji, aby umożliwić pełną demonstrację gospodarki o obiegu zamkniętym w sektorze motoryzacyjnym.
Dzięki nowym rozwiązaniom ICT opartym na chmurze na potrzeby integracji łańcucha wartości, wykrywania nowych rynków, analizy barier prawnych, oceny cyklu życia różnych opcji logistyki zwrotnej, FiberEUse będzie wspierać przemysł w przejściu na model gospodarki o obiegu zamkniętym dla kompozytów.
Politechnika w Mediolanie
POLIMI
prof. Marcello Colledani
Wydział Inżynierii Mechanicznej
Laboratorium Technologii i Systemów Produkcyjnych
e-mail: marcello.colledani@polimi.it
Projekt ten otrzymał dofinansowanie z programu badań i innowacji Unii Europejskiej Horyzont 2020 w ramach umowy o grant nr 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.