Munique. A transformação da indústria automotiva não depende apenas da eletrificação dos veículos. Também envolve repensar a maneira como os materiais que fazem parte de cada automóvel são obtidos, utilizados, produzidos e reciclados. Nesse sentido, o BMW Group acaba de concluir um projeto de pesquisa que poderá ter uma influência importante na fabricação de seus futuros modelos.

Durante três anos, o BMW Group, juntamente com empresas especializadas e instituições de pesquisa, trabalhou no projeto “Materiais Sustentáveis para os Automóveis do Futuro” (FSCM), uma iniciativa focada em encontrar novas soluções para reduzir a pegada de carbono e avançar em direção a uma economia circular dentro da indústria automotiva.

O projeto não se limitou à pesquisa em laboratório. Um de seus principais objetivos foi desenvolver soluções que pudessem se aproximar das condições de uma produção em série, demonstrando que materiais reciclados e novos conceitos de design podem ser incorporados aos veículos sem comprometer a segurança, a qualidade ou a funcionalidade.

O resultado foi uma pesquisa dividida em quatro grandes áreas: plásticos, metais, digitalização e design para a circularidade. Cada uma aborda um problema diferente, mas todas perseguem o mesmo objetivo: utilizar os recursos de forma mais eficiente e manter os materiais dentro do ciclo produtivo pelo maior tempo possível.

BMW busca levar os materiais reciclados à produção em série.

Um dos principais desafios para a indústria automotiva é aumentar o uso de materiais reciclados sem comprometer as características que um veículo moderno exige. Não basta que um material seja mais sustentável; ele também precisa atender a rigorosos requisitos de resistência, qualidade, segurança, aparência e custos de produção.

Precisamente por isso, o projeto FSCM buscou levar as soluções desenvolvidas para mais perto de uma aplicação real.

Na área dos plásticos, a BMW e seus parceiros analisaram diferentes possibilidades para reduzir as emissões de CO₂ equivalente associadas a componentes de grande porte. Entre as soluções estudadas estavam materiais reciclados provenientes tanto de produtos utilizados anteriormente quanto de resíduos gerados durante os processos de fabricação.

Também foram explorados conceitos de ciclo fechado, nos quais os materiais provenientes de veículos que chegaram ao fim de sua vida útil podem retornar ao processo produtivo.

Os pesquisadores desenvolveram materiais com menores emissões de CO₂ equivalente para componentes como suportes do painel de instrumentos, luzes e painéis de revestimento. Posteriormente, essas soluções foram submetidas a testes para compará-las com componentes utilizados em veículos de produção.

Os resultados foram especialmente positivos em determinadas aplicações. Por exemplo, os suportes do painel de instrumentos e as lanternas traseiras puderam incorporar soluções com um conteúdo reciclado consideravelmente maior.

No entanto, o projeto também permitiu identificar os limites atuais dessa tecnologia. Em componentes nos quais a segurança ou as características ópticas são especialmente importantes, os materiais reciclados ainda podem não alcançar o nível dos plásticos virgens.

Essa conclusão também é importante: avançar rumo a uma produção mais sustentável não significa substituir imediatamente todos os materiais convencionais, mas determinar onde o material reciclado pode ser utilizado de forma segura e eficiente e onde ainda são necessárias pesquisas.

Menos aço e alumínio, mas sem comprometer a segurança.

Os metais representam outro dos grandes desafios para a indústria automotiva. O aço e o alumínio são fundamentais para a estrutura dos veículos, especialmente nas áreas onde a resistência e a proteção dos ocupantes são prioridades.

Por isso, o projeto FSCM trabalhou em duas frentes paralelas: utilizar uma menor quantidade de material por meio de novos conceitos de componentes e aumentar a proporção de metais reciclados.

A ideia é simples, embora tecnicamente complexa. Se um componente puder cumprir as mesmas funções utilizando menos material, é possível reduzir os recursos necessários para sua fabricação. Ao mesmo tempo, substituir matérias-primas primárias por materiais reciclados pode diminuir o impacto ambiental associado à sua produção.

As demonstrações realizadas durante o projeto incluíram estruturas da carroceria relevantes para a segurança. Os resultados mostraram que é possível utilizar os materiais de forma mais eficiente sem comprometer os requisitos relacionados à segurança em caso de colisão nem os padrões de qualidade.

Isso é especialmente relevante porque demonstra que a sustentabilidade não precisa estar em conflito com o desempenho de um veículo.

A chave está em desenvolver materiais e componentes capazes de atender às mesmas exigências utilizando os recursos de uma maneira diferente.

A digitalização também faz parte da economia circular.

Embora falar sobre sustentabilidade automotiva geralmente leve imediatamente a pensar em materiais reciclados, o FSCM também deu especial atenção a uma ferramenta que será cada vez mais importante para a indústria: os dados.

Dentro do projeto, foram desenvolvidas ferramentas digitais destinadas a facilitar a incorporação de materiais sustentáveis nas diferentes etapas do desenvolvimento de um veículo.

Um dos principais elementos foi uma plataforma digital capaz de coletar e comparar informações relacionadas às propriedades dos materiais, aos resultados dos testes e a diferentes critérios de sustentabilidade.

Isso pode parecer um aspecto secundário, mas tem uma importância considerável. Para que um novo material possa chegar a um veículo de produção, os engenheiros precisam conhecer com precisão suas características e seus limites de aplicação.

Uma plataforma que concentre essas informações permite avaliar, desde as primeiras etapas, se determinado material pode ser utilizado, qual porcentagem de conteúdo reciclado pode incorporar e sob quais condições mantém as características necessárias.

Dessa maneira, a digitalização pode se tornar uma ponte entre a pesquisa e a produção em série.

Para a BMW, o objetivo não é apenas desenvolver materiais mais sustentáveis, mas também criar processos que permitam identificá-los, avaliá-los e utilizá-los de maneira mais rápida e confiável.

Projetar pensando no fim da vida útil do veículo.

Talvez um dos conceitos mais interessantes do projeto FSCM seja o de Design para a Circularidade.

Tradicionalmente, o design de um automóvel concentra-se em aspectos como funcionalidade, segurança, ergonomia, fabricação e aparência. A abordagem da circularidade propõe incorporar, desde o início, outra pergunta: o que acontecerá com esses materiais quando o veículo chegar ao fim de sua vida útil?

A partir dessa ideia, os pesquisadores desenvolveram conceitos voltados à redução do uso de materiais, à integração de diferentes funções em um mesmo componente e à facilitação da separação e da reciclagem ao final da vida útil.

Entre os demonstradores desenvolvidos estão um conceito de banco tipo concha, uma cabine fabricada com madeira e cortiça e um novo conceito de painel de porta.

Este último é especialmente interessante porque integra uma função estrutural para suportar elementos como a maçaneta interna e o apoio de braço. A intenção é demonstrar que um design pensado para a circularidade pode reduzir o uso de materiais e permitir a utilização de alternativas diferentes, sem deixar de oferecer um elevado nível de proteção aos ocupantes.

O conceito muda, portanto, a maneira de compreender a sustentabilidade.

Não se trata apenas de buscar um material reciclado para substituir outro. Também se trata de projetar o componente desde o início para utilizar menos recursos e facilitar sua recuperação posteriormente.

O BMW iX3 já leva essas ideias para a produção.

Um dos aspectos mais importantes da pesquisa é que seus resultados não permanecem exclusivamente no âmbito dos protótipos.

A BMW destaca que os princípios desenvolvidos no FSCM já encontram uma aplicação concreta nos modelos da Neue Klasse, entre eles o novo BMW iX3.

De acordo com as informações fornecidas pela BMW, aproximadamente um terço do novo BMW iX3 50 é composto por materiais reciclados.

Entre os exemplos estão componentes de alumínio fundido, como os mancais de articulação e os suportes das rodas, estes últimos com um conteúdo de material reciclado de 80%. Também são mencionadas rodas de alumínio fundido com 70% de alumínio reciclado.

Mais do que os números, isso mostra para onde a BMW está direcionando sua nova geração de veículos.

A eletrificação é um dos pilares da Neue Klasse, mas não é o único. A arquitetura elétrica, o software, a digitalização e agora também a maneira como os materiais são utilizados fazem parte de uma transformação muito mais ampla.

O novo iX3 torna-se, assim, um exemplo de como algumas das pesquisas realizadas ao longo dos anos podem começar a ser aplicadas em veículos que chegam à produção.

O que isso significa para o futuro da BMW?

O projeto FSCM chega ao fim após três anos, mas seus resultados apontam para uma transformação que está apenas começando.

A BMW busca estabelecer uma estratégia na qual os materiais possam conservar seu valor durante vários ciclos de vida, reduzir a dependência de matérias-primas primárias e aumentar progressivamente o uso de materiais reciclados de alta qualidade.

Para alcançar esse objetivo, a empresa está trabalhando em diferentes etapas da cadeia de valor. Desde o desenvolvimento de novos materiais até o design de componentes, passando por ferramentas digitais que permitem conhecer e comparar suas características.

O grande desafio será conseguir que essas soluções possam ser escaladas de maneira eficiente para uma produção automotiva de grande volume.

A pesquisa FSCM demonstra que algumas dessas soluções já estão suficientemente maduras para se aproximar desse objetivo. Ao mesmo tempo, também deixa claro que ainda existem aplicações nas quais os materiais reciclados precisam evoluir antes de substituir completamente os materiais convencionais.

Isso é particularmente importante em uma indústria na qual cada componente precisa atender a exigências muito específicas.

Uma nova forma de compreender a sustentabilidade automotiva.

A evolução da BMW rumo a uma produção mais circular mostra que o futuro do automóvel elétrico não será definido apenas pela bateria ou pela autonomia.

A próxima geração de veículos também terá que responder a questões relacionadas aos materiais, aos processos de fabricação e ao destino de cada componente quando o automóvel chegar ao fim de sua vida útil.

O projeto FSCM representa um passo nessa direção ao demonstrar que a pesquisa pode se transformar em soluções próximas da produção e, posteriormente, chegar aos veículos de série.

No caso da BMW, o novo iX3 é um dos primeiros exemplos dessa transição. Sua utilização de materiais reciclados mostra que a circularidade pode deixar de ser apenas um objetivo de pesquisa para se tornar progressivamente parte da fabricação de automóveis.

Para a indústria, o desafio será continuar fechando esses ciclos sem comprometer a segurança, o desempenho e a qualidade que os consumidores esperam.

E, para a BMW, a aposta parece clara: o automóvel do futuro não terá apenas que consumir menos energia durante seu uso, mas também deverá aproveitar melhor os recursos desde o momento em que começa a ser fabricado até muito depois de deixar de circular.

Fonte: BMW Group