Vật liệu tái chế – đỉnh cao mới trong chế tạo ôtô

Các hãng ôtô đang né tránh nguyên vật liệu truyền thống khó tái chế và lưu tâm tới các vật liệu tái chế đảm bảo chất lượng.

Vào những năm 1970, các quảng cáo trên TV của Chrysler nhấn mạnh xe của hãng này phủ đầy “da Corinthian đắt tiền”. Da Corinthian là cụm từ vô nghĩa, do đội ngũ marketing nghĩ ra và được nam diễn viên Ricardo Montalban thì thầm vào tai khán giả, trở thành biểu tượng của loại xe được định nghĩa là ôtô siêu sang.

50 năm sau, những từ này đã được thay thế bằng các yếu tố đang tạo nên khái niệm mới về sự xa xỉ trên ôtô: chai nhựa PET tái chế, bã cà phê và xơ sợi gỗ.
“Định nghĩa ôtô cao cấp đang thay đổi”, Rdiger Recknagel, giám đốc môi trường của Audi, cho biết. “Bây giờ ôtô cao cấp là những chiếc xe sử dụng vật liệu tốt nhất, ít ảnh hưởng tới môi trường nhất”.

Khi các công ty trên khắp thế giới dồn sự chú ý vào việc giảm thiểu tác động từ sản phẩm của họ tới môi trường, các nhà sản xuất ôtô đang quay lưng với vật liệu truyền thống khó tái chế, chẳng hạn như da và nhựa, và lưu tâm tới các lựa chọn thay thế vẫn đảm bảo được chất lượng. Tương tự trong quá trình sản xuất, họ chuyển sang sử dụng các thành phần tái chế với nỗ lực nhằm sử dụng ít tài nguyên hơn và giảm thiểu khí thải.

“Vật liệu tái chế chiếm 29% của một chiếc BMW”, Patrick Hudde, phó giám đốc chuỗi cung ứng bền vững của BMW, nói. 20% số nhựa hãng dùng là từ nguyên liệu tái chế, 50% nhôm và 25% sắt của hãng cũng vậy.

Audi RS E-tron GT. Các hãng ôtô dự định đạt mục tiêu trung hoà carbon trên toàn hệ thống vào năm 2050. Ảnh: Audi

Ở Audi, chương trình Mission: Zero hy vọng giảm được 30% lượng khí thải carbon trên mỗi chiếc xe vào năm 2025 so với năm 2015, và đạt mục tiêu trung hoà carbon trên toàn hệ thống của hãng này vào năm 2050; bao gồm nhà cung ứng, các hoạt động sản xuất, logistics và buôn bán.

General Motors kỳ vọng có 50% khối lượng vật liệu bền vững trên xe của hãng này vào năm 2030, Jennifer Widrick, giám đốc màu sắc và kiểu dáng toàn cầu của công ty, cho biết. GM định nghĩa vật liệu bền vững “là những gì không làm nghèo nguồn tài nguyên không thể khôi phục hoặc không huỷ hoại môi trường hay hệ thống tài nguyên thiên nhiên then chốt”.

Volvo, hãng xe Thuỵ Điển, dự đoán vào năm 2025, 25% nhựa của hãng này sẽ có nguồn gốc sinh học hoặc từ các vật liệu tái chế. Ngoài ra, hãng dự định giảm thiểu lượng chất thải carbon xuống 40% trong bốn năm, so với năm 2018, đồng thời thực hiện được việc sản xuất trung hoà với khí hậu cùng thời điểm đó.

“Chúng tôi đã phải đổi nhà cung ứng khi họ không thể đáp ứng các tiêu chuẩn tái chế”, Anders Karrberg, người đứng đầu bộ phận phát triển bền vững toàn cầu của Volvo, cho biết.

Ford kỳ vọng vào năm 2035, một nửa số nhựa của hãng này sẽ tới từ các nguyên vật liệu tái chế hoặc tái tạo, và công ty này sẽ trung hoà carbon toàn diện vào năm 2050.

Bên cạnh kim loại và nhựa tái chế, các nhà sản xuất đang tìm hiểu cách dùng các vật liệu trước đây chưa từng được xem là khả thi cho các bộ phận của ôtô.

Ford, phối hợp với công ty sản xuất máy in HP, dùng bột mực đã qua sử dụng từ máy in 3D để chế tạo kẹp ống dẫn xăng đúc áp lực trên những chiếc xe tải F-250. Người ta đã xác định được 10 linh kiện khác có thể được tạo ra từ vật liệu này.

Ford ra mắt hốc đèn pha làm từ vỏ cà phê, phần vỏ không sử dụng được của hạt cà phê rang, mua từ McDonald’s. Ảnh: Ford

Công ty này cũng hợp tác với Jose Cuervo, nhà chưng cất rượu tequila, nhằm sử dụng sợi cây thùa để gia cố hệ thống nâng hạ kính ôtô. Và cuối năm ngoái, hãng này ra mắt hốc đèn pha được làm từ vỏ cà phê, phần vỏ không sử dụng được của hạt cà phê rang, mua từ McDonald’s. Kết quả là, độ lệch nhiệt của hốc đèn pha được cải thiện, Deborah Mielewski, nghiên cứu sinh kỹ thuật phát triển bền vững của Ford, cho biết.

Công ty này đang hướng tới việc sử dụng vỏ cam và vỏ khoai tây do McDonald’s thải ra để khiến các phụ kiện bằng nhựa đàn hồi tốt hơn, Mielewski nói. Đồng thời hãng cũng khám phá ra việc sử dụng lưới đánh cá nylon, thường được dùng trên biển trong chỉ vài tuần, để gia cố cho các bộ phận.

“Tôi ghét nhựa”, Mielewski nói. “Tôi lúc nào cũng lo lắng về tác động của chúng đối với môi trường”.

Trong khi khắp nơi trên thế giới ngấu nghiến, rồi sau đó vứt bỏ các chai nhựa dùng một lần, các hãng ôtô đã tìm ra giải pháp đổi mới nhằm sử dụng chúng trong sản xuất.

Ở các thị trường bên ngoài Mỹ và Canada, vật liệu ghế trên mẫu sedan cỡ vừa A3 mới của Audi và mẫu xe điện Q4 sắp ra mắt được làm từ chai nhựa 1,5 lít tái chế. Đối với A3, người ta sử dụng 45 chai nhựa, nghiền nát để tạo thành dạng hạt nhỏ, rồi chế thành sợi polyester, chiếm khoảng 89% vật liệu ghế.

GM cũng đang hướng tới việc sử dụng chai nhựa PET, loại có thể tạo thành các loại vải sợi, bao gồm thảm để sử dụng trên ôtô. Hãng này đã biến nhựa PET tái chế thành vành bánh xe, và sử dụng các loại nhựa tái chế khác để làm biển số xe và giá đựng radio.

Hay mới đây, hãng lốp Đức Continental giới thiệu ý tưởng công nghệ sử dụng hơn 60 vỏ chai nước để làm nên cạnh lốp cho bộ 4 lốp xe hơi.

Ngay cả định nghĩa điển hình của nam diễn viên Ricardo Montalban về sự xa xỉ trên ôtô, về ghế bằng da, cũng đang dần được xem xét lại.

Mẫu xe điện cao cấp E-tron GT mới của Audi sẽ đưa ra gói thiết kế màu đen lịch lãm sử dụng Dinamica, loại sợi tổng hợp trông như da lộn, cho ghế. Mẫu xe điện Hummer mới của GM cũng sẽ dùng sợi nhân tạo cho thảm, ghế và ốp bọc trần.

Xe điện Hummer mới sẽ hoàn toàn không có da, sử dụng sợi nhân tạo cho ghế ngồi, thảm và ốp bọc trần mái. Ảnh: GM

Polestar, thương hiệu con của Volvo cho dòng xe điện hạng sang, sử dụng loại vật liệu có tên gọi WeaveTech để thay thế cho da. Loại vật liệu này có nguồn gốc từ PVC và giống với chất liệu để làm bộ đồ lặn. Mục tiêu của công ty này là chế tạo toàn bộ vật liệu nội thất của xe từ những chai nhựa PET tái chế, Fredrika Klarén, người đứng đầu bộ phận phát triển bền vững của Polestar, cho biết.

Bà Klarén tin rằng khách hàng sẽ đánh giá WeaveTech là chất liệu xa xỉ tương tự như da. “Nếu bạn tạo nên được một loại vật liệu đẹp đẽ, bạn sẽ nhận được sự hoan nghênh từ phía khách hàng”, bà cho biết.

Dù giá cả đắt đỏ, xe điện Hummer sẽ “hoàn toàn không có da”, Widrick nói. “Chúng tôi sẽ sử dụng da nhân tạo sản xuất từ loại hạt tinh thể vô cơ, kỹ thuật cao, và có thể tái tạo”. Ford đang lưu tâm tới một loạt các vật liệu có thể thay thế cho da, Mielewski nói.

Lenzing, một công ty ở Áo, tạo ra sợi từ cây trồng ở các khu rừng được phát triển bền vững và cung cấp nó cho Range Rover để sản xuất ghế ngồi trên mẫu xe Evoque của hãng này. Công ty này cũng đang thực hiện các dự án với Audi và Volvo, tạo nên các vật liệu dệt “xa xỉ bền vững” làm vật liệu thay thế cho da, Georg Spindler, giám đốc ứng dụng đặc thù của Lenzing, cho biết.

Tuy nhiên việc sử dụng vật liệu thích hợp chưa phải là toàn bộ trận chiến. Khi ôtô đến cuối vòng đời của nó, việc tái chế các sản phẩm bền vững có thể vẫn là một thử thách.

BMW đang thiết kế những chiếc ôtô có ít các bộ phận lớn để việc tái chế trở nên dễ dàng hơn. Polestar muốn bảo đảm rằng bọt khí, thứ gây khó khăn cho việc tái chế, sẽ không bị dính vào các sợi dệt.

Và mặc dù chưa phải là vấn đề cấp bách, các nhà sản xuất ôtô đang tìm ra cách để tái chế cả những gì tạo nên hàng triệu viên pin trên xe điện và chất thải trong quá trình sản xuất chúng. Hồi tháng 5, GM thông báo rằng hãng này và công ty Giải pháp Năng lượng LG sẽ đầu tư 2,3 tỷ USD vào tái chế nguyên liệu pin, bao gồm cobalt, nickel, lithium, than chì, đồng, mangan và nhôm, với 95% số nguyên vật liệu này sẽ sẵn sàng để sử dụng cho việc sản xuất pin mới. Quá trình này sẽ thải ra ít hơn 30% lượng khí nhà kính so với các phương thức thông thường.

Audi cũng đang hợp tác với một công ty Đức – Ấn Độ, dùng pin tái chế để cung cấp năng lượng xanh tới các ngôi làng ở nông thôn Ấn Độ.

“Đó là những điều có ích cho nhân loại”, Mielewski bày tỏ.