Paraurti, tappetini, rivestimenti e plastiche a fine vita potrebbero avere una seconda vita ad alto valore aggiunto. La ricerca punta a trasformare gli scarti delle auto in grafene da utilizzare per realizzare nuovi componenti. Un possibile ciclo chiuso che unisce riciclo, alleggerimento e nuove tecnologie.
E se la prossima automobile contenesse una parte della precedente?
Non è più soltanto uno scenario da laboratorio. La ricerca sull’upcycling dei materiali provenienti dalle auto a fine vita sta aprendo una strada particolarmente interessante per l’industria automobilistica: trasformare plastiche che oggi rischiano di finire in discarica o di essere destinate a processi di recupero a minor valore in grafene, per poi utilizzare il materiale ottenuto nella produzione di nuovi componenti.
Uno degli esperimenti più significativi è stato realizzato da un gruppo di ricercatori della Rice University, che ha dimostrato la possibilità di trasformare plastiche provenienti da veicoli fuori uso in flash graphene, attraverso una tecnica denominata flash Joule heating. Il processo utilizza un rapido impulso elettrico per portare il materiale ad altissima temperatura e convertirne il carbonio in grafene.
La caratteristica più interessante è che non si tratta semplicemente di riciclare una plastica per ottenere un’altra plastica.
Il materiale di partenza viene infatti upcycled, cioè trasformato in un prodotto con caratteristiche e potenzialmente con un valore superiore rispetto al rifiuto originario.
Dalla plastica dell’auto al materiale del futuro
La sperimentazione ha preso in considerazione una miscela di materiali provenienti da automobili a fine vita: tra questi paraurti, guarnizioni, moquette, tappetini e rivestimenti di sedili e portiere. Secondo lo studio, non è stato necessario separare preventivamente tutte le diverse plastiche e il processo non richiede l’impiego di solventi o acqua.
Il grafene così prodotto è stato successivamente utilizzato come rinforzo per schiume poliuretaniche destinate all’automotive.
È qui che il progetto assume una dimensione particolarmente interessante per il settore auto: il rifiuto non viene semplicemente sottratto al ciclo di smaltimento, ma può rientrare nella catena produttiva sotto forma di materiale funzionale.
I test hanno evidenziato miglioramenti nelle proprietà meccaniche e nell’assorbimento del rumore a bassa frequenza della schiuma composita. Ancora più significativo, i ricercatori hanno dimostrato la possibilità di trasformare nuovamente la schiuma a fine vita in grafene, creando un possibile ciclo circolare del materiale.
In altre parole: auto, rifiuto, grafene, nuovo componente, nuova auto.
Anche gli pneumatici entrano nella partita
Il grafene ricavato dai rifiuti automobilistici non riguarda soltanto le plastiche.
Un altro filone di ricerca riguarda infatti gli pneumatici a fine vita. Studi condotti negli ultimi anni hanno analizzato la possibilità di ottenere materiali grafenici dai pneumatici esausti e utilizzarli come rinforzo all’interno di materiali termoplastici destinati alla produzione di componenti automobilistici.
Una ricerca pubblicata nel 2024 ha studiato proprio l’impiego combinato di materiali grafenici ottenuti da rifiuti termoplastici e da pneumatici per rinforzare compositi in polipropilene destinati all’ingegneria automobilistica. L’obiettivo è mantenere le prestazioni meccaniche dei componenti industriali riducendo al tempo stesso il ricorso a materiali vergini.
È una direzione che si inserisce perfettamente nella trasformazione che sta interessando l’automotive: meno peso, più materiali riciclati, maggiore efficienza e maggiore attenzione al fine vita del veicolo.
Perché il grafene interessa alle automobili
Il grafene è un materiale costituito da uno strato di atomi di carbonio e possiede proprietà meccaniche, termiche ed elettriche particolarmente interessanti. Nel settore automotive può essere utilizzato, a seconda della formulazione e dell’applicazione, come additivo o rinforzo all’interno di materiali compositi e polimerici.
Il suo interesse non deriva quindi soltanto dalla possibilità di produrlo a partire da uno scarto, ma dalla possibilità di utilizzare quello scarto per ottenere un materiale capace di migliorare un prodotto industriale.
È questa la differenza fondamentale tra riciclo e upcycling.
Nel primo caso si cerca di recuperare materia. Nel secondo si prova a farle acquisire nuovo valore.
La vera sfida? Portare il laboratorio sulla linea produttiva
Naturalmente, tra una sperimentazione scientifica e l’impiego su larga scala in un’automobile di serie c’è ancora una distanza significativa.
Per diventare una tecnologia industriale, il processo dovrà dimostrare di essere competitivo sotto il profilo dei costi, della disponibilità delle materie prime, della qualità e della continuità del materiale ottenuto. Sarà inoltre necessario verificare la compatibilità con gli standard e i processi produttivi dell’industria automobilistica.
Ma la direzione è ormai chiara: la sostenibilità dell’auto non passa soltanto dalla motorizzazione elettrica.
Passa anche da come viene costruita e da cosa succede quando arriva alla fine della sua vita.
Ed è proprio qui che il concetto di economia circolare può cambiare prospettiva. Il rottame di domani potrebbe non essere più soltanto qualcosa da smaltire o recuperare, ma una vera e propria miniera urbana di materie prime.
La sfida per l’automotive sarà riuscire a trasformare quella miniera in una filiera industriale.
E, in questo scenario, una vecchia plastica potrebbe finire per avere una seconda vita molto diversa da quella che immaginiamo oggi: diventare grafene e tornare dentro un’automobile nuova.
