Можно ли собрать биоразлагаемый автомобиль? Оказывается, такие машины уже существуют

Экологичность — главный тренд научно-технического прогресса последнего времени. Это 50 лет назад авто­мобильный и другой технический бизнес был озабочен качественными показате­лями, а сейчас во главе угла – минимизация вреда для окружающей среды.

Сегодня европейские, японские и американские авто­производители целе­направленно думают о том, что будет с автомобилем после того, как он выйдет из эксплуатации. К 2020‑м годам в западном обществе сложился консенсус: просто бросить старую машину на свалке – слишком большая роскошь для нашей планеты. На производство одного автомобиля уходит огромное количество ресурсов: для изготовления 1 тонны деталей перерабаты­вается 150 тонн природного вещества: чёрных металлов, свинца, меди, никеля, цинка и других. Зарыть их в землю или оставить под открытым небом — неприемлемый вариант для миллионов жителей планеты.

К тому же брошеный автомобиль опасен для экологии. Ржавеющий металл, масло и токсичные жидкости стекают в землю и загрязняют почву вредными веществами. О вреде выброшенных аккумуляторных батарей сегодня знает даже ребёнок: содер­жащиеся в аккумуляторах цинк, свинец, магний и другие металлы делают почву бесплодной, а все окрестные водоёмы — заражёнными. Если же всё сжигать, то вредные вещества попадут не в почву и воду, а в атмосферу — степень вреда для экологии окажется сопоставимой.

В большинстве стран с мощными традициями автомобиле­строения к настоящему времени сформиро­вались целые отрасли по утилизации автомобилей, вышедших из эксплуатации. Без них в 80‑е и 90‑е годы прошлого века рядом с крупными городами стремительно росли гигантские кладбища «автохлама». Теперь такие свалки потихоньку исчезают, а эту бизнес-нишу занимают совсем другие компании.

Где и как зарабатывают на машинах под списание

Как чаще всего происходит процесс утилизации автомобиля? Сначала из него сливают все жидкости – масло, тормозную и охлаждающую жидкость, жидкости из коробки передач и т.д. Затем автомобиль разбирают. Некоторые фрагменты поступают в продажу как подержанные запасные части. Отдельные элементы — к примеру, пластик и стекло — отправляются на вторичную переработку.

Крупные части автомобиля, в первую очередь рама (если она есть) и кузов, измельчаются при помощи промышленного шредера. Затем к измельченной массе применяют различные способы сортировки, чтобы разделить порошко­образную субстанцию на компоненты — вроде обработки магнитным полем или флотации. Часть полученных компонентов используют в качестве вторсырья.

Остатки, которые нельзя использовать повторно, отправляются на свалку. К настоящему моменту технологии утилизации авто­мобилей с ДВС достигли такого уровня, при котором на переработку уходит 75–85% массы машины. Абсолютно безотходной системы не существует, но даже 15–25% итогового мусора — колоссальный прорыв по сравнению с тем, что было ещё 30–40 лет назад.

Масштаб утилизационной экономики впечатляет. Только в США каждый год на утилизацию поступает по 14–15 млн легковых автомобилей. В сфере их разбора, сортировки деталей, переработки и последующей продажи переработанных материалов задейство­ваны 200 крупных предприятий и около 10 тысяч компаний малого бизнеса. Эти организации обеспечивают рабочими местами 40 тысяч человек, а их совокупный ежегодный оборот превышает $4,5 млрд.

В Германии работают около 50 шредеров, которые пропускают через себя 1,5 миллиона тонн авто­мобильных отходов в год. Во Франции переработкой старых автомобилей занимается около 40 шредерных заводов, а дальнейшей утилизацией — около 3 тысяч предприятий. Такие же предприятия созданы и в других странах Евросоюза. В Китае данная сфера развивается ещё стремительнее. Если в 2017 году в КНР работали около 70 шредерных установок, то к концу 2018‑го их число достигло 200, и эта тенденция сохраняется.

В современном мире автопроизводители задумываются о том, как будут утилизи­ровать выпускающийся авто­мобиль, ещё до начала его производства. Сейчас машины проектируют так, чтобы процесс утилизации стал проще. Например, предпочтение отдают легко­разъёмным соединениям, которые облегчают разборку автомобиля, а также тем видам пластика, что поддаётся переработке. В странах Евросоюза введена обязательная единая маркировка деталей и узлов автомобилей. Цель всё та же – рационально использовать отходы и упростить разборку машины.

В России утилизация автомобилей практически не развита. Шредерных заводов насчитывается чуть больше десятка. Основные игроки на этом рынке — разрозненные предприятия, которые занимаются разборкой автомобилей и последующей продажей подержанных запчастей.

В чём сложность утилизации электрокаров

Отработанная долгими годами схема утилизации традици­онных автомобилей с ДВС в разных странах начала давать сбой под натиском электро­мобилей. По данным исследовательской компании TrendForce, мировой объём продаж NEV-автомобилей (так называемые автомобили на новой энергии — электрические, водородные, солнечные и другие машины на альтернативном топливе) в 2020 году превысил 2,4 млн единиц. Это на 19,8% больше, чем в 2019‑м. А в 2021 году продажи NEV-автомобилей должны достичь 3,4 млн штук.

Правительства многих стран уже заявляют о планах полного отказа от автомобилей с бензиновыми двигателями. Норвегия декларировала отказ от бензиновых и дизельных автомобилей к 2025 году, Великобритания запретит продажу автомобилей на бензине к 2030 году.

По словам директора информационно-аналитического центра «Новая энергетика» Владимира Сидоровича, утилизация электромобиля и автомобиля с ДВС отличается тем, что в электромобиле нужно отдельно утилизировать блок аккумуляторов. И это отнюдь не простая задача.

До недавнего времени эффективных технологий утилизации литий-ионных аккумуляторов (а именно они сейчас используются в большинстве электро­мобилей) не существовало. Из‑за этого возникли высокие риски загрязнения окружающей среды, говорит Сидорович. «При повреждении аккумуляторов выделяются токсичные элементы и газы. Кроме того, материалы, из которых производятся аккумуляторы, — литий и кобальт — находятся в природе в ограниченном количестве и не возобновляются. Их дополнитель­ное производство (а не повторное использо­вание) приводит к дополнитель­ной нагрузке на экологию планеты, поскольку производ­ственные процессы довольно грязные и энергоёмкие».

По оценкам исследовательской группы Circular Energy Storage, к 2025 году рынок б/у батарей для электро­мобилей вырастет до $4,2 млрд. Эксперт Центра энергетики Московской школы управления «Сколково» Екатерина Грушевенко считает, что у России есть шанс занять своё место на форми­рующемся рынке переработки аккумуляторов от электро­мобилей. Тем более, что такие производства уже начинают появляться в нашей стране. К примеру, компания «Русский кобальт» планирует создать в Свердловской области предприятие по глубокой переработке литий-ионных батарей с получением ценных компонентов для повторного использования.

Как рассказал Степан Сапьянов, генеральный директор компании и основатель проекта «Русский кобальт», в основе технологии лежит собственная разработка компании. В ходе проведённых промышленных испытаний компания добилась 94%-ного сквозного извлечения кобальта и 90%-ного извлечения других ценных компонентов.

Предприятие рассчитано на переработку 50 тысяч тонн сырья в год. По словам Степана Сапьянова, этого хватит, чтобы покрыть потребности всей России. При этом основным сырьём сейчас являются батареи, используемые в промышленной электронике, а переработка аккумуляторов от электрокаров — вопрос не самой близкой перспективы.

Запчасти, которые сгниют по точному плану инженеров

В теории, вопрос утилизации автомобилей можно решить ещё более радикально — путём создания полностью био­разлагаемого автомобиля. Такую разработку несколько лет назад действительно анонсировали в Эйндховен­ском университете (Нидерланды). Элементы конструкции эксперименталь­ного автомобиля создали на основе льняного волокна. В машине под названием Lina использовали детали из биоразлага­емого пластика, изготовленного из сахарной свеклы.

Компонентами, которые не подвержены биоразложению, оказались колёса, аккумуляторная батарея и некоторые части подвески. Конечно, на массовое производство таких автомобилей разработчики не надеются. Их задача — внедрить в автопроиз­водство отдельные биоразлагаемые элементы. К примеру, детали кузова и бамперы.

Впрочем, некоторые экоактивисты подвергают сомнению постулат, что все биоразлага­емые материалы априори являются экологичными и снижают нагрузку на окружающую среду. Например, время разложения некоторых видов биопластика в окружающей среде может быть сопоставимо с разложе­нием обычной пластмассы.

Кроме того, большинство биоразлагаемых пластиков способны безопасно разлагаться только в специальных промышленных установках, где контролируются температура, влажность и свет. В противном случае они нанесут точно такой же вред окружающей среде, как и другие искус­ственные вещества. Получается, что даже если автомобили с биоразлага­емыми компонентами всё-таки запустят в массовое производство, людям придётся создавать отдельную инфра­структуру для их утилизации.

На данный момент биоразлагаемые материалы при производстве автомобилей — это, скорее, эксперименталь­ная разработка, чем реально освоенная технология. Однако общий тренд на экологич­ность не остановить, и автопроизводители пытаются использовать экзотические материалы, которые считаются более экологичными. В 2018 году Volvo представила кроссовер XC60, при изготов­лении которого задейство­вала вторсырьё: рыболовецкие сети и канаты, волокна пластиковых бутылок и старые автокресла. Компания пообещала, что к 2025 году около четверти авто­мобилей бренда будут использовать детали из переработанного пластика.

Дочерний бренд шведов Polestar пошёл по тому же пути: вместо пластика компания намерена изготавливать приборные панели из композитов на основе волокон льна, а обивку сидений — из переработанных ПЭТ-бутылок. Пробки от винных бутылок подойдут для отделки интерьера, а старые рыболовные сети — для изготовления ковриков. Бонусом оказалось то, что созданные из таких материалов элементы салона получились на 50% легче, что важно, когда речь идёт об электрокарах.

В прошлом году концерн Daimler заявил о сотрудничестве с израильским стартапом UBQ Materials, который разработал технологию преобразования органических отходов в экологичный материал, схожий по своим свойствам с пластиком. В ход идут бытовые пищевые отходы, бумага и картон. Daimler планирует оценить возможности использования такого биопластика в серийных автомобилях. Однако вопрос о том, как утилизировать автомобили из подобных нестандартных материалов, всё ещё остаётся открытым.

Бренд Porsche также экспериментирует с материалами растительного происхождения: двери и заднее антикрыло спорткара 718 Cayman GT4 Clubsport сделали из «органического» композитного материала на основе пеньковых и льняных волокон. В компании утверждают, что такой материал по прочности не уступает карбону.

Если нынешний тренд сохранится, то именно в вопросе утилизации и биоразлагаемости кроется следующий большой прорыв в автомобилестроении. И если прежде машины устаревали и разрушались по недоразумению, то в прекрасном мире будущего детали, возможно, смогут гнить по расписанию. И график такого разложения должны будут придумать лучшие инженеры автопрома XXI века.