Valutazione ambientale dei componenti plastici con bio-cariche e confronto con i compositi plastici convenzionali nel settore automobilistico = Environmental evaluation of plastic components with bio-fillers and comparison with conventional plastic composites in the automotive sector

La plastica è uno dei materiali più ampiamente utilizzati nella produzione di automobili, seconda solo ai metalli ferrosi e alle leghe. L'uso delle materie plastiche nel settore automobilistico continua a crescere, rappresentando circa il 20% del peso totale di un veicolo. Nonostante i vantaggi dei compositi plastici ingegnerizzati nella produzione automobilistica, il loro impiego contribuisce in modo significativo all'impatto ambientale del veicolo, in particolare durante la fase di produzione. Inoltre, il trattamento di fine vita e il riciclo delle materie plastiche pongono sfide dovute al rilascio di sostanze chimiche pericolose e agli elevati costi associati al riciclo nel settore automobilistico. Le fibre naturali sono emerse come un'alternativa promettente ai filler plastici convenzionali. In questa tesi, due fibre naturali comunemente utilizzate, kenaf e cellulosa, sono state selezionate per una valutazione dettagliata dell'impatto ambientale. Lo studio esamina la loro integrazione nei compositi automobilistici, concentrandosi su due casi studio in cui i componenti realizzati con fibre di kenaf e cellulosa sono confrontati con le loro controparti convenzionali. Inoltre, questi due compositi a base di fibre naturali sono in linea con i compositi richiesti da Stellantis, con il componente a base di kenaf che fa parte di un progetto collaborativo tra il Politecnico di Torino e Stellantis. La metodologia dell'Analisi del Ciclo di Vita (LCA) è stata applicata utilizzando il software OpenLCA e i database Environmental Footprint ed Ecoinvent. L'unità funzionale è stata definita come la produzione di un componente per un veicolo. Nello specifico, il vassoio in fibra di kenaf è stato valutato dalla culla al cancello, mentre la cover estetica del motore in fibra di cellulosa è stata analizzata dalla culla alla tomba. Lo studio fornisce un inventario del ciclo di vita (LCI) completo, dettagliando i materiali utilizzati nella produzione dei componenti. I risultati dell'Analisi dell'Impatto del Ciclo di Vita (LCIA) rivelano che la riduzione più significativa dell'impatto ambientale si verifica nella categoria del riscaldamento globale per entrambi i compositi a base di fibre naturali. Complessivamente, i risultati suggeriscono che la sostituzione dei filler convenzionali con fibre naturali nella produzione automobilistica rappresenta una soluzione più sostenibile ed ecocompatibile. Oltre alla riduzione degli impatti ambientali, l'uso di fibre naturali porta a una riduzione del peso dei componenti del veicolo, contribuendo così a un minor consumo di carburante durante l'intero ciclo di vita del veicolo.