Additiv tillverkning i en klimatkris

Elbilen "Yo Yo" må vara liten, men en vuxen person som bär full rugbyutrustning får utan problem plats i bilen. Källa: x-ev.net

Elbilen “Yo Yo” må vara liten, men en vuxen person som bär full rugbyutrustning får utan problem plats i bilen. Källa: x-ev.net

Som en del i USA:s klimatplan har landets nyvalda president Joe Biden, lovat att på nytt gå med i Parisavtalet. Detta kommer att kräva att USA ser över transportsektorn i landet för att de ska kunna uppnå sina mål.

Transport inkluderar utsläpp från bilar, lastbilar, bussar, flygplan, tåg och fartyg. Sammantaget svarar sektorn för 28 procent av de totala utsläppen, vilket gör sektorn mer ansvarig för klimatförändringen än någon annan. Sektorn är står inte bara för de största koldioxidutsläppen, men de nedgående utsläppen den senaste tiden beror på coronapandemin, inte på en meningsfull strukturförändring.

3d-utskrift kan och måste spela en roll för att minska koldioxidutsläppen i transportsektorn. Från att göra fordon lättare till att förbättra försörjningskedjan kan 3d-utskrift förändra mycket av hur sektorn fungerar.

Fordonets vikt spelar roll

Lättare bilar kräver mindre bränsle att köra.General Electric har redan utnyttjat detta koncept genom att skriva ut flygplansdelar som är 25 procent lättare än deras traditionellt producerade delar. Till exempel innehåller nya GE-flygplan 19 3d-printade bränslemunstycken i jetmotorerna – var och en betydligt lättare än den tidigare versionen.

3D-utskrift kan och måste spela en roll för att minska koldioxidutsläppen i transportsektorn. Från att göra fordon enklare till att förbättra försörjningskedjan kan 3D-utskrift förändra mycket av hur sektorn fungerar.

Lättare bilar kräver mindre bränsle för att köra. General Electric har redan utnyttjat detta koncept genom att skriva ut flygplansdelar som är 25% lättare än deras traditionellt producerade delar. Till exempel innehåller nya GE-flygplan 19 3D-tryckta bränslemunstycken i jetmotorerna, var och en betydligt lättare än den tidigare versionen.

Ett Volvo-experiment på lastbilar med bränslemotorer gav liknande resultat: 3d-printade komponenter gjorde dem 25 procent lättare, vilket resulterade i en viktminskning från 534 kilo till 404 kilo. En sådan minskning kommer att göra dessa lastbilar 5 procent effektivare. Det kanske inte upplevs som så mycket, men för en sektor som leder utsläppsvärlden representerar ett tapp på fem procent en enorm minskning av atmosfäriskt kol.

 Källa: Roger Warburton / ecoRI News

Källa: Roger Warburton / ecoRI News

Förflyttning kan minskas

USA flyttar en betydande mängd varor med lastbil. Tåg använder tre till fyra gånger mindre bränsle än lastbilar. Järnvägsindustrin använder 3d-utskrift för att göra tågen mycket mer elastiska och effektiva. Sjötransporter är ett annat område med potentiell koldioxidminskning. Sjöfarten står för över 2 procent av de globala utsläppen, främst från fjärrkryssningar med dieselmotorer.

Förutom effektivitet i försörjningskedjan för reservdelar kan 3d-utskrift också hjälpa framtidens dieselmotorer – motorer som avger mycket mindre föroreningar. Cummins har till exempel produktion av delar för nästa generation diesel – liksom elektriska. Dessa motorer kommer att vara avgörande för att förhindra att sjöfartssektorn fördubblar utsläppen till sjöss 2050.

Elektriska fordon

Om transportsektorn verkligen ska ändras, måste elektriska fordon dominera på vägarna. Detta innebär stora möjligheter för 3d-utskrift, som nyligen gjort anmärkningsvärda framsteg inom området. Ett särskilt spännande exempel är ett komplett 3d-printat fordon från Italiens X-EV. Med 57 komponenter är “YoYo” mycket lättare än vanliga bilar.

I Storbritannien år 2019, var utsläppen per kilometer körning av en Nissan Leaf EV sett under hela bilens livslängd ungefär tre gånger lägre än för den genomsnittliga konventionella bilen, även innan de tog hänsyn till den minskande kolintensiteten i kraftproduktionen (källa: Carbon brief). Om vanliga elbilar kan vara så mycket effektivare kan lätta 3d-printade elbilar minska transportutsläppen ännu mer.

Försörjningskedjor

Inte all avkolning av transportsektorn behöver komma från själva fordonen. Detta beror på att när en försörjningskedja blir mer konsoliderad måste färre fordon resa från en plats till en annan. 3d-printing har en unik förmåga att minska mängden sådan transport. Detta beror på att du till exempel kan använda 3d-printa för att skriva ut reservdelar, så att dessa inte behöver lagras någonstans och sedan transporteras dit de behövs. Även andra delar, som tillverkas under tillverkning av saker, kan fabrikerna själva 3d-printa, istället för att få dessa levererade från underleverantörer.

Under de senaste decennierna har Ford-tillverkaren Ford 3d-printat över 500 000 delar och sparat miljarder dollar och miljoner arbetstimmar. Där det skulle ha tagit 4–5 månader och kostat 500 000 dollar att producera en prototyp med traditionella metoder, kan en 3d-printad del istället göras under några dagar eller timmar till en kostnad av några tusen dollar (källa: Ford).

Text: Roger Stormo

Översättning: Hanna Jangenfeldt

Publicerat av: 

Dela artikeln

Lämna ett svar

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.