Bioplastics in the automotive sector: use cases

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“Lightweighting and less polluting materials”: the four-wheeler industry goal

The automotive sector is also entering the bioplastics market, identifying them as alternative renewable materials, used to produce new light and eco-friendly vehicles.

Just like in the past, when traditional plastics were introduced and the car manufacturers opted for its use as a substitute for heavy metals, today the transition is taking place not only from the point of view of weight, but above all for a reduction of the pollution.

Here is how the European Bioplastic confirms the theory:

“‘Lightweighting’ is a hot topic for the automotive industry and the main reason why plastics have continuously been used to substitute heavier materials such as metals. Beyond the benefits of reduced weight, the future lies in choosing the most resource efficient plastics, i.e. bioplastics. This helps minimising the environmental impact of car production by further reducing CO2 emissions and energy use.”

In general, a car is typically made up of 70% metal, already widely recycled, 5% from other materials such as glass, 5% from liquids, while the remaining 20% ​​is made up of various polymeric materials.

And precisely for this 20%, today’s car manufacturers compete on the applicability of biomass- based bioplastic, which has the same qualities as petroleum-based plastics but with significantly reduced environmental impact.

Some big brands in the sector that already use bioplastics

Therefore, also in the automotive sector the new green mentality takes over for this emerging and rapidly growing bioplastics market, where the megatrend that drives innovations can be summarized in one word: sustainability.

The green innovation starter is the Japanese car manufacturer Toyota, which used bioplastics such as biobased polyesters, biobased PET and PLA-blends in its production process for the first time for the Toyota SAI and Toyota Prius models.

In general, Toyota began using bio-based bioplastics for auto parts, namely thermoplastic PLA, polylactic acid floor mats and spare tire cover.

auto spare parts in bioplastic

Subsequently, bioplastic was also applied to other internal components such as headliners, sun visors, luggage-trim upholstery, cowl-side trim, door scuff plate, tool box area, floor finish plate, seat cushions and the package tray behind rear seats.

But Toyota is not the only one. In fact, there are other brands such as the Italian Fiat, the American Ford, the Japanese Mitsubishi and Mazda but also the French Peugeot and Citroen that implement the precious green materials in their new eco-friendly car models.

An exceptional case was instead made by researchers from the Eindhoven University of Technology in the Netherlands, who created the first car entirely in bioplastic.

Specifically, the car called Noah was created by 22 students and weighs 360 kg, about half the weight of a normal car. According to the report, the chassis of the bioplastic car is made up of sugars, the body is made of polylactic acid (PLA) and the car is weather-proof. 

PLA-based and biodegradable bioplastics are increasingly being studied and applied

There are different types of bioplastics: those based only on biomass but not biodegradable, those only biodegradable but not biomass-based and finally bioplastics such as PLA, ie both biobased and biodegradable.

PLA or Polylactic Acid is enjoying great success in all application sectors and this thanks to its characteristics of transparency, resistance and ductility that make it highly adaptable to different production processes.

Specifically, for the automotive sector and all durable goods, there are reworkings of the high-heat PLA compound that produce a bioplastic with a better hydrolysis and thermal resistance up to 140 ° C.

Continuous research and development will perform, in the not so distant future, the different applications of bioplastics, with greater attention to those coming from renewable resources and biodegradable, which will allow a total reduction of the plastic pollution that we are experiencing today.

 

EarthBi: https://earthbi.io 


 

Leggi l’articolo in italiano:

Le Bioplastiche nel settore automobilistico: casi d’uso

“Materiali leggeri e meno inquinanti”: obiettivo dell’industria su quattro ruote 

Anche il settore automobilistico si inserisce nel mercato delle bioplastiche, individuandole come materiali alternativi rinnovabili, utilizzati per produrre nuovi autoveicoli leggeri ed eco-friendly.

Proprio come in passato, quando fu immessa nel mercato la plastica tradizionale ed i produttori delle case automobilistiche optarono per il suo utilizzo in sostituzione dei metalli pesanti, oggi il passaggio sta avvenendo sotto un’ottica non solo di peso, ma soprattutto di riduzione all’inquinamento. 

Ecco come la European Bioplastic conferma la teoria:

“La “leggerezza” è un argomento scottante per l’industria automobilistica e il motivo principale per cui la plastica è stata continuamente utilizzata per sostituire materiali più pesanti come i metalli. Oltre ai vantaggi del peso ridotto, il futuro sta nella scelta delle materie plastiche più efficienti sotto il profilo delle risorse, vale a dire le bioplastiche. Questo aiuta a minimizzare l’impatto ambientale della produzione automobilistica riducendo ulteriormente le emissioni di CO2 e l’uso di energia.”

In generale, un’automobile è tipicamente costituita per il 70% da metallo, già ampiamente riciclato, 5% da altri materiali come il vetro, 5% da liquidi, mentre il restante 20% è costituito da vari materiali polimerici. 

E proprio per questo 20%, le case automobilistiche di oggi competono sull’applicabilità della bioplastica prodotta da biomassa, che presenta le stesse qualità della plastica a base di petrolio ma ad impatto ambientale decisamente ridotto.

Alcuni grandi brand di settore che utilizzano già la bioplastica

Dunque, anche nel settore automobilistico subentra la nuova mentalità green per questo mercato emergente ed in forte crescita delle bioplastiche, in cui il megatrend che guida le innovazioni è sintetizzabile in una parola: sostenibilità

Lo starter dell’innovazione green è il costruttore giapponese di auto Toyota, che ha utilizzato per la prima volta e per i modelli Toyota SAI e Toyota Prius bioplastiche come poliesteri biobased, PET biobased e miscele di PLA nel suo processo di produzione. 

In generale, Toyota ha iniziato a utilizzare le bioplastiche a base biologica per i ricambi auto, vale a dire il PLA termoplastico, i tappetini in acido polilattico e una copertura per la ruota di scorta

auto spare parts in bioplastic

Successivamente, è stata applicata la bioplastica anche per altri componenti interni come tettuccio dell’auto, visiere solari sul parabrezza, rivestimento del bagagliaio, rivestimento del lato del cofano, piastra porta dello scuff, zona della cassetta degli attrezzi, piastra di finitura del pavimento, cuscini di seduta e il vassoio portapacchi dietro i sedili posteriori.

Ma Toyota non è il solo. Infatti, esistono altri brand come l’italiano Fiat, lo statunitense Ford, i giapponesi Mitsubishi e Mazda ma anche i francesi Peugeot e Citroen che implementano i preziosi materiali green nei loro nuovi modelli di automobili eco-friendly. 

Un caso eccezionale è stato, invece, realizzato dai ricercatori della University of Technology di Eindhoven in Olanda, che hanno creato la prima automobile completamente in bioplastica

Nello specifico, la vettura chiamata Noah è stata creata da 22 studenti e pesa 360 kg, circa la metà del peso di un’automobile normale. Secondo quanto riportato, il telaio della macchina in bioplastica è costituito da zuccheri, il corpo è fatto di acido polilattico (PLA) e l’auto è resistente agli agenti atmosferici.

La bioplastica PLA-based e biodegradabile sempre più oggetto di studio e di applicazione

Esistono differenti tipologie di bioplastica: quelle solo basate su biomassa ma non biodegradabili, quelle solo biodegradabili ma non basate su biomassa ed infine le bioplastiche come il PLA, cioè sia biobased che biodegradabili. 

Il PLA o Acido Polilattico sta riscuotendo enorme successo in tutti i settori di applicazione e questo grazie alle sue caratteristiche di trasparenza, resistenza e duttilità che la rendono fortemente adattabile ai diversi processi produttivi.

Nello specifico, per il settore automobilistico e per tutti i beni durevoli, esistono rielaborazioni del composto PLA ad alto calore che producono una bioplastica che mostra una migliore idrolisi e resistenza termica fino a 140°C.

La continua ricerca e sviluppo perfezionerà, in un futuro non tanto lontano, le diverse applicazioni delle bioplastiche, con maggior attenzione a quelle provenienti da risorse rinnovabili e biodegradabili, che permetteranno una riduzione totale dell’inquinamento da plastica che stiamo vivendo in questo presente.

 

EarthBi: https://earthbi.io 

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