Concevoir les moteurs électriques pour l’économie circulaire

La mobilité électrique est en pleine croissance, tout comme le nombre de moteurs électriques en fin de vie. Malheureusement, il n’existe pas encore de stratégies efficaces permettant de préserver la valeur de ces moteurs et de les réutiliser. Dans le cadre du projet REASSERT, l’Institut Frauenhofer spécialisé dans les technologies de production et l’automatisation (Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung, Fraunhofer IPA) travaille en collaboration avec des partenaires industriels sur des approches innovantes pour la réparation, le reconditionnement et la réutilisation des moteurs électriques.

Pourquoi est-ce important ? Les moteurs électriques contiennent des matières premières précieuses telles que le cuivre et les terres rares, qui sont difficiles à récupérer avec les méthodes de recyclage traditionnelles. Le projet REASSERT vise à utiliser plus longtemps les moteurs électriques grâce à des stratégies durables de préservation de la valeur telles que la réutilisation, la réparation, le réusinage et le recyclage des matériaux.

Actuellement, le recyclage est souvent basé sur les matières premières : le cuivre et l’aluminium sont récupérés. Toutefois, cela mène à des matériaux pollués qui ne peuvent plus être utilisés pour les moteurs. Le projet REASSERT vise plutôt à mettre en place un système en boucle fermée qui réutilise des ressources précieuses et réduit la consommation de ressources naturelles.

Aperçu des stratégies de conservation de la valeur :

• Réutilisation : réutilisation de l’ensemble du moteur pour une seconde utilisation.
• Réparation : remplacement des composants et sous-ensembles défectueux.
• Réusinage : démontage, nettoyage, remise en état et réutilisation de tous les composants.
• Recyclage des matériaux : démontage du moteur par type avant le broyage.

Les partenaires du projet développent une chaîne de processus allant du contrôle à l’entrée au contrôle en fin de la ligne. Chaque station a son propre démonstrateur, y compris le contrôle à l’entrée, le démontage, la démagnétisation, le nettoyage, l’évaluation, la remise en état, le remontage et le contrôle en fin de ligne. Le travail de remise en état varie en fonction de la stratégie de préservation de la valeur retenue.

Le démontage et la réutilisation des matériaux magnétiques utilisés dans les moteurs constituent un défi. Il s’agit ici d’établir des procédures de démontage peu destructives. Un outil de décision basé sur l’intelligence artificielle aide à choisir la meilleure stratégie de préservation de la valeur en accédant aux données de produit et de processus d’un moteur électrique, qui sont stockées dans un jumeau numérique.

Les connaissances accumulées dans le cadre du projet seront utilisées pour la conception de nouveaux moteurs électriques. L’objectif est de développer un prototype facilement démontable, auquel les stratégies de préservation de la valeur peuvent être appliquées sans problème.

Informations complémentaires (en allemand) :
https://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2024/januar-2024/elektromobilitaet-zweites-leben-fuer-elektromotoren.html