De circulaire auto

Gepubliceerd op 19 maart 2018

Een circulaire auto, gemaakt van biobased materiaal en 100% recyclebaar, kan dat? Een studententeam van de TU Eindhoven werkt er hard aan. “En het is dichterbij dan je denkt.”


Tekst Leonard van den Berg

Het thuishonk van de studenten is een langgerekt wit lokaal in een rustig hoekje op de campus. Precies zoals je mag verwachten van een TU-studentenproject: bomvol bureaus, rugzakken, laptops en computers met daarachter druk werkende, websurfende en ontwerpende twintigers midden tussen de materiaalmonsters en schaalmodellen. Duidelijk een ruimte voor ideeën – ‘out of the box’.

Lichtgewicht vierzitter

De 22 jongens en meisjes van TU Ecomotive studententeam werken hier sinds afgelopen september aan een uniek project. Ze ontwikkelen een innovatieve, lichtgewicht tweezits elektrische auto die ze NOAH hebben gedoopt, en die de mensheid een flinke stap vooruit moet brengen op weg naar circulaire mobiliteit. Het liefst willen ze daarmee de hele auto-industrie ‘vergroeien’.

Ontwerpen én bouwen

Begin februari was het ontwerp afgerond, eind juni moet het rijdende prototype op de wielen staan. Dat is ambitieus. Want eerlijk is eerlijk: een auto ontwerpen en ontwikkelen is geen sinecure – laat staan een volledig duurzame auto. Daarbij: ze zijn slechts studenten, hebben nauwelijks een jaar de tijd en een heel beperkt budget. Toch leggen ze de lat hoog. “NOAH moet de eerste volledig circulaire auto worden”, stelt Ellen Veldman, de 23-jarige accountmanager van het team, die vorig jaar haar bachelor ‘Psychology and Technology’ haalde en dit project doet als tussenjaar. “En hij moet RDW-goedgekeurd. Want we willen dat dit geen ver-weg toekomstmuziek is, maar dat hij ook écht de weg op mag.”

Biobased grondstoffen

Bij het ontwerpen van hun circulaire auto werken de studenten op twee sporen. Het eerste: biobased grondstoffen. Van elk onderdeel onderzoekt het team of dat kan worden uitgevoerd in biologische materialen. En waar mogelijk ontwerpen en produceren ze die vervolgens zelf. “Het chassis en de body bijvoorbeeld willen we gaan maken uit platen van vlas-polypropyleen met bio-PLA kern. Dat zijn vlasvezels met daartussen een sterke honingraatstructuur op basis van suikerbiet”, legt Nicole Huizing uit, de 22-jarige vijfdejaars studente Werktuigbouw en ‘chief mechanical engineer’ van het team. “Door conventioneel staal te vervangen door natuurproducten zoals vlas besparen we veel energie en dus veel carbon footprint. Ook in het interieur gaan we vlas gebruiken.”

"De tijdsdruk is groot: eind juni moet het rijdende prototype RDW-gekeurd zijn"

De tweede troefkaart op weg naar circulair is de modulaire opbouw. Bij een modulaire auto kun je eventuele defecte componenten immers simpel vervangen. Zo kan een auto heel lang meegaan, is het idee. Zelfs elektronische componenten – tot nu toe vaak het lastigst te recyclen – willen de slimme Eindhovense uitvinders modulair maken. “Zodat je bij een klein defect niet gelijk een heel moederbord hoeft weg te gooien, maar delen kunt vervangen”, schetst Wouter Wolthuis (20), derdejaars student elektrotechniek en ‘chief electrical engineer’. “We gaan de elektronica zo veel mogelijk in één behuizing monteren die je bij demontage in één keer kunt uitnemen.”
Dat laatste is belangrijk omdat de ultieme circulaire auto van straks natuurlijk ook efficiënt te demonteren moet zijn. “Daar houden we nu in het ontwerp al rekening mee”, zegt Wouter. “Hij moet als het ware als een IKEA-kast te assembleren zijn, met makkelijke verbindingen. Dan is ook demonteren, sorteren en recyclen straks heel simpel.”

Automotive toeleveranciers

De studenten werken waar mogelijk nauw samen met Nederlandse toeleveringsbedrijven. NXP, 3M en Würth zijn goede partners, maar ook VDL. Nicole: “We werken goed samen met het freesbedrijf van VDL, VDL GL Precision. Hun specialisten kijken mee naar onze ontwerpen voor freesdelen. Wij sturen ze onze tekeningen toe, zij beoordelen die en voeren ze uit in precisiefreeswerk. Dat werkt perfect, daar zijn we echt heel blij mee.”

Belangrijkste uitdagingen

Uitdagingen heeft het team nog genoeg. “Een lastig dossier zijn de accu’s: die zijn nog niet goed en efficiënt recyclebaar. Wij kiezen nu voor lithium-ion accu’s in uitneembare cassettes. Die kunnen we dan in de nabije toekomst vervangen door nieuwe generaties batterijen met misschien wel tien keer meer capaciteit. Dan krijg je dus niet een kleinere maar een grótere actieradius naarmate je auto ouder wordt.” Ook de banden zijn noodgedwongen nog niet zo ‘groen’ als gedroomd. “Er bestaan wel biobased autobanden, maar niet in de maat die wij nodig hebben. Om die speciaal voor ons te laten ontwikkelen, is onbetaalbaar.”

"Dit is geen ver-weg toekomstmuziek, deze auto kan straks legaal de weg op"

Hoewel de studenten in de eerste plaats hard werken aan hun project, kijken ze tegelijkertijd naar het grotere plaatje. Het gaat ze er niet primair om zelf een automerk op te richten of een toeleveringsbedrijf te beginnen. Zij hopen vooral dat hun vondsten grote autofabrikanten kunnen inspireren om zelf ook ‘groen te gaan’ en zo een revolutie in de autowereld kunnen ontketenen.

Daarvoor moet biobased wel een goede business case krijgen. “Zodra duurzaam goedkoper wordt dan niet-duurzaam, gaat het hard”, zegt Wouter. “Dan kan de omslag binnen een paar jaar een feit zijn, zelfs in een grote en soms behoudende sector zoals de auto-industrie. Er hoeft maar één bedrijf een goede businesscase te maken, met een goede ‘proof of concept’, om een kettingreactie in gang te zetten.”

Steentje in de vijver

Het eerste idee wat de studenten verwachten terug te zien in serieproductie-auto’s zijn de bodydelen van vlasvezel. Nicole: “Die zijn biobased, licht en sterk. En bij een botsing versplinteren ze niet, zoals bijvoorbeeld carbon. De vezels houden het paneel veilig bij elkaar. Dat zou al een hele stap vooruit zijn.”

En hun eigen project, wanneer is dat geslaagd? Ellen: “Als we over een jaar of vijf daadwerkelijk nieuwe biobased oplossingen terugzien in productiemodellen. Of dat ideeën van ons zijn of van anderen, maakt me niet uit. Ik hoop vooral dat dit project het steentje in de vijver kan zijn dat de omslag op gang helpt. Dan ben ik al heel trots.”

NOAH IN CIJFERS

Afmetingen2,80 x 1,60 x 1,50 m
Zitplaatsen2
Carrosseriechassis en body uit vlasvezels
Aandrijvingachterwielen, 2 elektromotoren
Accu’slithium-ion, 6 stuks in cassettes
Rijklaargewicht incl. accu’s320 kg
Accuspanning/capaciteit48V/222 Ah
Motorvermogen15 kW
Koppel42 Nm
Topsnelheid100 km/h
Actieradius240 km