Technologie výroby „průmyslového origami“ by mohla učinit těžkou dopravu ekologičtější

HGV (Heavy Goods Vehicles) jsou zodpovědné za téměř pětinu (19 %) emisí z domácí dopravy ve Spojeném království a více než čtvrtinu v celé Evropě. Nový výzkum však naznačuje, že konstrukce návěsů těžkých nákladních vozidel pomocí výrobní technologie inspirované origami by mohla výrazně snížit dopad těžké dopravy po celém světě na životní prostředí.

Švédský technologický a designový startup STILRIDE vytvořil patentovanou udržitelnou výrobní technologii nazvanou STILFOLD , která zahrnuje použití robotických paží k ohýbání oceli přes křivky, aby se vytvořily lehké a pevné nové konstrukce, s použitím minima součástí.

Tato technologie se v současné době používá k vybudování flotily udržitelných ocelových elektrických motocyklů, které snižují dopad výroby EV na životní prostředí až o 50 %.

Firma však také odhaduje, že pokud by se STILFOLD použil k výrobě návěsů, mohl by odstranit potřebu přibližně 360 000 jízd těžkých nákladních vozidel ročně a zabránit pronikání až 12 000 tun CO2 do atmosféry zvýšením nosnosti těžkých nákladních vozidel o 5 % a zefektivnění návěsů.

Metodologie

1. Design

K dosažení tohoto odhadu konstruktérský tým STILRIDE nejprve vymyslel, jak by mohl postavit návěs skládáním ocelových plechů přes křivky pomocí STILFOLD, s cílem snížit celkovou hmotnost přívěsu a zjednodušit jeho konstrukci. Ve svém designu přepracovali tradiční žebřinový rám používaný u návěsů, místo toho vytvořili „origami“ exoskelet pomocí ocelového skládání inspirovaného origami. Vnější plášť se skládá ze dvou ocelových plechů s jedním hlavním svarem a osmi strategicky umístěnými záhyby. To dává potřebnou strukturu a udržuje nízkou hmotnost.

2. Výkon

Konstruktéři STILRIDE se zaměřili na to, aby byl jejich návěs aerodynamičtější a zlepšila se jeho materiálová účinnost, aby byl pevný a zároveň lehký. Přívěs STILFOLD vyžaduje o 90 % méně součástí (ve srovnání s tradičními modely) a lze jej zkonstruovat s použitím o 30 % méně materiálů. Přívěs STILFOLD by vážil odhadem o 2 000 kg méně než tradiční návěsy s hmotností 6 000 kg (ve srovnání s ~ 8 000 kg u stávajících modelů). Cílem konstruktérů STILRIDE bylo zjednodušit prvky designu a použít méně materiálů při zachování strukturální integrity přívěsu; a zlepšit výkon přívěsu za účelem snížení spotřeby paliva těžkých nákladních vozidel a zároveň umožnit těžkým nákladním vozům přepravovat těžší náklady.

3. Dopad

Aby vědci zjistili, jaký dopad by mohl mít jejich design, analyzovali švédská dopravní data se zaměřením na stavebnictví a těžbu.

• Údaje ukazují, že ve Švédsku se ročně uskuteční 44 milionů jízd těžkými nákladními vozidly, přičemž více než 492 milionů tun zboží se přepraví na vzdálenost 3,4 miliardy kilometrů. Velká část těchto cest je krátkých a zahrnují zásobování stavebního a těžebního sektoru materiály a zdroji. Tyto cesty představují 33 % (161,5 milionu tun) nákladu přepraveného ve Švédsku každý rok.

• Těžební a stavební sektor má průměrný limit maximálního zatížení 22 tun na každou cestu. Za předpokladu, že alespoň 50 % všech jízd je uskutečněno s použitím HGV nebo LGV (Large Goods Vehicle) s připojeným přívěsem a 60 – 70 % nosnosti je umožněno přívěsem, STILRIDE počítá, že kolem 48 milionů tun materiálu jsou každoročně přepravovány přívěsem v těžebním a stavebním sektoru.

• Návěs STILFOLD je o dvě tuny lehčí než v současnosti používané návěsy. Pokud by pouhých 50 % ze 7 346 000 ročních jízd v těžebním a stavebním sektoru získalo 2 tuny nosnosti každý rok, znamenalo by to nárůst nákladu o 7 346 000 tun , což představuje 5 % z celkové roční tonáže přepravené v těžebním a stavebním sektoru v roce Švédsko.

• Výzkumníci společnosti STILRIDE odhadují, že toto zvýšení zátěže by mohlo znamenat, že by bylo možné zabránit 360 000 cest s těžkým nákladem každý rok, čímž by se zabránilo vniknutí 12 000 tun ekvivalentu CO2 do atmosféry ročně.

Jonas Nyvang, generální ředitel a spoluzakladatel společnosti STILRIDE, komentuje:

„Vždy hledáme nové způsoby, jak vylepšit naši technologii STILFOLD a snížit dopad automobilového průmyslu na planetu. Přeprava těžkého zboží představuje významnou část emisí z dopravy v Evropě – a je to tedy oblast, kterou se již dlouho zajímáme.

„Jak ukazuje tento nový výzkum, naše technologie má potenciál výrazně snížit dopad těžkých nákladních vozidel na planetu tím, že přehodnotí způsob používání a výroby návěsů prostřednictvím inovativního designu. Tento případ použití ukazuje, že přijetím změn a inovací je možné transformovat způsob, jakým silně znečišťující průmysl fungují, zlepšit výkon a účinnost a zároveň snížit emise.

“Naše bezprostřední zaměření zůstává na uvedení naší první elektrické motorky na trh – ale doufáme, že v budoucnu přineseme na trh inovace včetně udržitelného ocelového návěsu.”

Henrik Sieurin, odborný inženýr společnosti Scania, jehož PhD z KTH Royal Institute of Technology se zaměřil na ocel a optimalizaci materiálů, komentuje:

„Náhrada tradičního přívěsu s žebřinovým rámem konstrukcí STILFOLD umožňuje aerodynamická vylepšení a nižší hmotnost, nabízí sníženou spotřebu paliva a zvýšenou nosnost, což snižuje dopad těžké dopravy na životní prostředí.“

Metodologie

• Ve Švédsku se ročně uskuteční 44 milionů jízd těžkými nákladními vozidly, přičemž více než 492 milionů tun zboží se přepraví na vzdálenost 3,4 miliardy kilometrů. Velká část těchto cest je krátkých a zahrnují zásobování stavebního a těžebního sektoru materiály a zdroji. Tyto cesty představují 33 % (161,5 milionu tun) nákladu přepraveného ve Švédsku každý rok.
• Můžeme předpokládat, že téměř všechny jízdy v těžebním a stavebním sektoru jsou řízeny hmotností, což znamená, že je dosaženo maximální možné hmotnosti kompletního nákladu nákladního automobilu. Potenciální úspora hmotnosti na podvozku návěsu bude úměrná povolené maximální hmotnosti nákladu vozidla.
• Víme, že těžební a stavební sektor má průměrnou maximální zátěž 22 tun na každou jízdu – a toto odvětví často spoléhá na kratší jízdy nákladních vozidel. Předpokládáme, že 50 % všech jízd je uskutečněno nákladním automobilem nebo těžkým nákladním vozidlem s připojeným přívěsem pro dosažení vyšší nosnosti. 60 – 70 % nosnosti umožňuje přívěs.
• Celková roční přeprava přívěsů v tomto sektoru je tedy 161 524 000 x 0,5 (faktor s přívěsem) x 0,6 (činitel zatížení přívěsu) = 48 457 200 tun .
• U návěsu navrženého STILFOLD odhadujeme zvýšenou nosnost přívěsu na 2 tuny snížením hmotnosti samotného přívěsu. To povede k celkovému 5% zvýšení nosnosti u přeprav řízených hmotností a ke snížení počtu potřebných cest. Odhadujeme, že zvýšená nosnost poháněná naším lehčím a silnějším přívěsem by znamenala zabránění více než 360 000 jízd ročně.
• Je to proto, že: pokud 50 % ze 7 346 000 ročních jízd v tomto sektoru získá 2 tuny nosnosti, znamená to nárůst o 7 346 000 tun, což je zvýšení kapacity o 5 % celkové roční tonáže. To představuje až 360 000 cest uskutečněných za účelem přepravy těžebního a stavebního materiálu ve Švédsku ročně. To se rovná přibližně 12 000 tunám ekvivalentu CO2 ve snížené klimatické stopě. A to pouze pro sektor stavebnictví a těžby. Výpočet CPP: 4 435 000 tun km x 5% redukční faktor = 221 750 tun km x 52,7 g/km Co2 eq* = 12 000 tun CO2 v CPP ročně.

Author: redakce

Jsme lidi co jsou posedlí Rakouskem a Německem a chtějí o něm psát a prezentovat ho ve velkém