Každý rok produkujú staré autá v EÚ 8 až 9 miliónov ton odpadu. Na vyriešenie uvedeného problému bola v EÚ prijatá direktíva, ktorá má zabezpečiť environmentálne priaznivejšiu recykláciu starých áut. Určuje jasne kvantifikovateľné ciele opätovného využitia, recyklácie a obnovy áut a ich komponentov a tlačí producentov, aby pri výrobe nových vozidiel brali ohľad aj na ich recyklovateľnosť.

 

Minimalizovať odpad

Pre výrobcov automobilov znamená skutočne udržateľná mobilita tiež výrobu áut a ich spracovanie na konci životnosti tak, aby sa zachovala maximálna efektivita využitia energie a minimalizoval sa odpad. Jednou z možností a cieľov na rok 2015 je, aby 85 % z hmotnosti auta bolo znovu použitých či recyklovaných, 10 % použitých na znovuzískanie energie a 5 % na odpad.

Auto pozostáva z veľkého počtu rôznych materiálov, ktoré sú vzájomne kombinované a demontáž týchto zariadení je značne komplikovaná. Obzvlášť nebezpečné sú i rôzne mazivá, brzdové kvapaliny, náplne akumulátorov a iné látky, ktoré sa z autovraku môžu dostať do životného prostredia a ohroziť kvalitu vody a zdravie človeka.

Percentuálne zastúpenie jednotlivých materiálov v automobile je nasledovné:

– 70,2 % železné kovy (oceľový plech, kované časti, odliatky),

– 8,7 % neželezné kovy (hliník, meď, olovo, zinok),

– 21,1 % nekovy (38 % plasty, 12 % kvapaliny, 21 % guma, 14 % sklo, 15 % ostatný materiál).

Plasty vo zvýšenej miere nahrádzajú kovy, pretože znižujú hmotnosť automobilu, a tým aj jeho spotrebu paliva. Na rozdiel od kovov sa však plasty recyklujú oveľa ťažšie. Podľa dohody Asociácie európskych výrobcov je každý plastový diel v aute vážiaci viac ako 100 gramov označený kódom, ktorý umožňuje pri demontáži týchto opotrebovaných áut identifikovať druh plastu a zabezpečiť tak jeho recykláciu.

Materiálová štruktúra priemerného európskeho automobilu a množstvo odpadu sú uvedené v tab. 1 a podiel recyklovaných druhov materiálov v jednotlivých rokoch zobrazuje tab. 2.

 

Jednu z posledných koncepcii percentuálneho zloženia materiálov recyklovaných automobilov znázorňuje schéma na obr. 1.

 

Technológie spracovania starých automobilov

Environmentálny aspekt zasahuje celý životný cyklus od tvorby automobilu, jeho výroby, použitia v doprave až po jeho účinnú recykláciu. Spracovanie starých ojazdených vozidiel je dôležitým faktorom ochrany životného prostredia. Aby sa mohli materiály použité pri konštrukcii automobilu znovu použiť a nespôsobovali by množstvo odpadu, je potrebné nastoliť otázku ich kvalitnej demontáže pri zachovaní kvalitných druhotných surovín, ktoré sa môžu vrátiť na opätovné spracovanie.

Ručná separácia autovrakov, kde ľudská práca je zatiaľ nenahraditeľná – obr. 2, nastoľuje otázku zavádzania postupnej automatizácie v budúcnosti.

Technológie, ktoré sa v súčasnosti využívajú pri spracovaní starých vozidiel sú:

• šrédrovanie (americký prístup),

• selektívna demontáž (francúzsky prístup),

• úplná demontáž (nemecký prístup).

 

Šrédrovanie (americký prístup)

Najstarší spôsob spracovania starých vozidiel je ich drvenie, resp. šrédrovanie – obr. 3. Staré automobily sú komplexne zošrotované vrátane motorov, pneumatík, čalúnených sedadiel, osí automobilov a pod. Následne sú z tejto hmoty separované kovové časti od nekovových. Šrédre vznikli koncom päťdesiatych rokov z dôvodu vysporiadania sa s rastúcim počtom vyradených automobilov. Ročná požiadavka na jeden spracovateľský závod v Spojených štátoch je asi 750 tisíc áut. Túto kapacitu nie je možné spracovať žiadnou inou metódou. Nevýhodou šrotovania je hlučnosť a prašnosť drvičov, klesajúci podiel železného šrotu a narastajúci podiel špecifického odpadu vznikajúceho po rozdrvení vyradených áut. Priemerná hmotnosť osobného vozidla v Spojených štátoch je asi 1 100 kilogramov. Z každého automobilu ostáva po vyseparovaní kovových častíc asi 350 kg šrédrového odpadu. Táto zmes je tvorená veľmi malými gumenými, umelo-hmotnými, textilnými, sklenenými a lakovými časticami, ktoré sú zmiešané s kovovým prachom, olejmi a mazadlami. Ide o nebezpečný odpad, ktorý sa dá len ťažko spracovať a zbytočne zaťažuje životné prostredie. Takýto odpad sa potom vyváža na skládky alebo končí v spaľovniach.

 

Selektívna demontáž (francúzsky prístup)

V Európe je trendami prechod zo šrédrovania na predbežnú demontáž a následné šrédrovanie. Postupne sa na túto metódu prechádza aj v USA. Automobily prichádzajú od dodávateľov už pripravené, zbavené materiálov a súčiastok, ako sú batérie, olej, benzín, sedadlá, atď. Technológia je „mokrá“. Procesná voda je recyklovaná a znova používaná v šrédri. Ide o uzavretý systém, ktorý nepotrebuje žiadne povolenie na vypúšťanie škodlivín do ovzdušia. Všetky dodávky sú kontrolované, aby neobsahovali nebezpečné materiály detektorom rádioaktivity.

 

Úplná demontáž (nemecký prístup)

Viaceré európske štáty nastúpili trend maximálnej, 100 % recyklácie starých vozidiel. Pre európskych výrobcov automobilov je dnes už samozrejmosťou vypracovanie demontážnych postupov. Jeden z prvých projektov na maximálnu recykláciu v Európe zaviedol Volkswagen. V roku 1990 v Leeri spustil prevádzku skúšobného projektu „Volkswagen recycling“ a vo svojom výskumnom a vývojovom programe rozpracováva tento koncern v spolupráci s dodávateľmi technológiu recyklácie pre všetky materiály, ktoré sú použité vo vozidlách VW.

S ohľadom na zastaraný vozový park je pre Slovensko optimálna selektívna demontáž v kombinácii s následnou dezintegráciou.

 

Systémy spracovania starých vozidiel výrobcami automobilov

Jeden z najlepšie prepracovaných systémov spracovania starých vozidiel má firma Renault v demontážnom centre v Athis Mons s kapacitou 200 autovrakov denne. Celý systém recyklácie starých vozidiel je založený na samofinancovaní, iba oddelenie vývoja recyklácie je financované spoločnosťou Renault. Po celom území štátu je vytvorená sieť zberných organizácií, kde sa staré, ojazdené, havarované a vyradené vozidlá zhromažďujú. V demontážnych strediskách sa recyklovateľné súčiastky recyklujú (napr. nárazníky na znovuzískanie plastov) a celá demontáž sa robí podľa demontážnej knihy či návodu, ktorý je rôzny podľa značky a typu auta. Použiteľné súčiastky idú do predajne náhradných dielov, očistená karoséria na šrédrovanie. Na magnetickom separátore sa oddelí podiel železa, medi a hliníka, zvyšok, ktorý tvoria plasty, textil (poťahy sedadiel), guma a sklo sa separuje podľa zrnitosti.

Tento systém je maximálne efektívny z hľadiska recyklácie, využitia nerecyklovateľnej časti na energetické zhodnotenie (spaľovňa) a na náhradné diely.

Výrobcovia nových vozidiel, ako napríklad spoločnosť PSA, riešia problematiku recyklácie jednotlivých dielov, ako aj celého vozidla po skončení životnosti. Vozidlá podľa podmienky Európskej smernice č. 2000/53/EC, musia byť minimálne z 90 % recyklovateľné. Časti, ktoré si nevyžadujú, aby boli z prvomateriálov, sú vyrábané z recyklovaných. Najháklivejšie komponenty, ako napríklad kolesá z hliníkových zliatin, sú vyrábané z prvej tavby. Pri konštrukcii vozidiel sa vylúčili všetky neodôvodnené, zdraviu škodlivé prvky, ako napríklad kadmium či ortuť, ale aj chróm z antikoróznej ochrany brzdových kotúčov. Plastové hmoty a textílie môžu byť po recyklácii opätovne použité.

Firma Toyota vyvinula špeciálny recyklovateľný plast nazývaný „super olefin polymer“ alebo TSOP, ktorý môže byť použitý na výrobu nárazníkov a ďalších častí auta, ktoré môžu byť mnohokrát recyklované. V roku 1997 vyvinula Toyota prvú technológiu na recyklovanie gumy na svete. Guma môže byť vybratá z vozidiel na konci životnosti, prepracovaná a znovu použitá vo dverách a ďalších častiach auta. Toyota v Japonsku vyvinula mnoho spôsobov použitia rôznych penových produktov v automobilovom odpade na recykláciu a následnú výrobu hlukovej izolácie. Sklenený odpad je možné recyklovať tiež na použitie pri stavbe chodníkov a ciest. Odpad, ktorý nemôže byť recyklovaný, môže byť roztavený na veľmi malé časti, ktoré znížia vplyv na životné prostredie, ak sú uskladnené na skládke.

 

Zmena filozofie vo vývoji automobilov vzhľadom na ich recykláciu

Nové trendy vývoja automobilov sa orientujú na využívanie nových, odľahčených alebo kompozitných materiálov, na špeciálne povrchové úpravy karosérií, na používanie ľahkých kovových konštrukcií, ako aj na zvyšovanie podielu plastických látok pri montáži vývojovo moderných typov automobilov. Takýto trend vývoja automobilov je však pre recykláciu surovín nepriaznivý, lebo zvyšuje náklady na separáciu konštrukčných komponentov. V rámci recyklácie železného šrotu autovraky prispievajú podielom asi 10 až 20 %.

Konštruktéri automobilov doteraz riešili skôr dôsledky ako príčiny. Zaujímalo ich hlavne to, aby auto vôbec fungovalo. Dnes je snaha vyrobiť auto nielen pohodlné, bezpečné a výkonné, ale aj energeticky úsporné a recyklovateľné. K otázke recyklácie sa dnes pristupuje systematicky už pri konštrukcii automobilu. Každý návrh auta má zohľadnenú ekonomiku recyklácie. Výrobca dostane licenciu na výrobu automobilov od štátu len vtedy, ak bude jeho výrobok úplne recyklovateľný.

 

Záver

Slovensko je dnes významným výrobcom osobných automobilov a v Európe sa zaradilo k lídrom aj v likvidácii autovrakov. V súčasnosti dokážeme využiť asi 70 % z hmotnosti vozidla, v roku 2015 by to malo byť až 95 %. Pri vzniku recyklačného priemyslu sa kladie dôraz na ekológiu.

Nové autá prichádzajúce na trh musia spĺňať prísnejšie environmentálne normy, zároveň však môžu využívať vyspelejšie technológie, priaznivejšie pre životné prostredie. V tejto súvislosti bolo v rámci EÚ prijatých množstvo legislatívnych noriem, ktoré stanovujú výrobcom automobilov pokyny na znižovanie emisií, resp. recykláciu vyradených vozidiel. To núti výrobcov k vývoju nových technológií a k následnej výrobe automobilov podľa týchto technológií.

 

Príspevok bol spracovaný v rámci riešenia grantového vedeckého projektu VEGA č. 1/0358/11.

 

Použitá literatúra

1. http://www.envira.sk/04_07.pdf

2. http://www.wasteonline.org.uk/resources/InformationSheets/vehicle.htm

3. http://www.doitpoms.ac.uk/msm-impee-dev/recycling-polymers/recycling.php

4. http://www.doncasterscrapcarremoval.co.uk/page/what_happens

5. http://www.toyota.sk/innovation/environment/reduce_reuse_recycle/end_of_life_vehicles.aspx

6. http://www. practicalaction.org/recycling_plastic.pdf

 

TEXT/FOTO: Ing. Ľudmila Dulebová, PhD., Ing. Ján Varga, PhD., SjF-KTM, TU Košice