La technologie de fabrication «origami industriel» pourrait rendre le transport lourd plus écologique

Start-up suédoise de technologie et de design STILRIDE a créé une technologie de fabrication durable exclusive, appelée STILFOLDqui implique l’utilisation de bras robotiques pour plier l’acier sur des courbes afin de former de nouvelles structures légères et solides, en utilisant un minimum de composants.

La technologie est actuellement utilisée pour construire une flotte de motos électriques en acier durables, réduisant l’impact environnemental de la production de véhicules électriques jusqu’à 50 %.

Mais l’entreprise estime également que s’il était utilisé pour construire des semi-remorques, STILFOLD pourrait supprimer la nécessité d’environ 360 000 trajets de poids lourds à effectuer par an et empêcher jusqu’à 12 000 tonnes de CO2 de pénétrer dans l’atmosphère, en augmentant de 5 la capacité de charge des poids lourds. % et rendre les semi-remorques plus efficaces.

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Méthodologie

1. Conception

Pour parvenir à cette estimation, l’équipe de conception de STILRIDE a d’abord étudié comment construire une semi-remorque en pliant des tôles d’acier sur des courbes à l’aide de STILFOLD, dans le but de réduire le poids total de la remorque et de simplifier sa construction. Dans leur conception, ils ont réinventé le cadre d’échelle traditionnel utilisé dans les semi-remorques, créant à la place un exosquelette «origami» utilisant un pliage en acier inspiré de l’origami. La coque extérieure est composée de deux tôles d’acier avec une soudure principale et huit plis stratégiquement placés. Cela donne la structure nécessaire et réduit le poids.

2. Performance

Les concepteurs de STILRIDE se sont attachés à rendre leur semi-remorque plus aérodynamique et à améliorer l’efficacité de ses matériaux pour la rendre solide mais légère. La remorque STILFOLD nécessite 90 % de composants en moins (par rapport aux modèles traditionnels) et peut être construite avec 30 % de matériaux en moins. La remorque STILFOLD pèserait environ 2000 kg de moins que les semi-remorques traditionnelles, pesant 6000 kg (contre ~ 8000 kg pour les modèles existants). Les concepteurs de STILRIDE visaient à simplifier les éléments de conception et à utiliser moins de matériaux tout en conservant l’intégrité structurelle de la remorque ; et d’améliorer les performances de la remorque pour réduire la consommation de carburant des poids lourds tout en permettant aux poids lourds de transporter des charges plus lourdes.

3. Impact

Pour déterminer l’impact que leur conception pourrait avoir, les chercheurs ont analysé les données suédoises sur les transports en se concentrant sur les secteurs de la construction et de l’exploitation minière.

• Les données montrent qu’en Suède, 44 millions de trajets sont effectués chaque année par les poids lourds, avec plus de 492 millions de tonnes de marchandises transportées sur 3,4 milliards de kilomètres. Une grande partie de ces trajets sont courts et consistent à approvisionner le secteur de la construction et des mines en matériaux et en ressources. Ces trajets représentent 33 % (161,5 millions de tonnes) du fret transporté en Suède chaque année.
• Le secteur minier et de la construction a une limite de charge maximale moyenne de 22 tonnes pour chaque trajet. En supposant qu’au moins 50 % de tous les trajets sont effectués à l’aide d’un poids lourd ou d’un VUL (gros véhicule utilitaire) avec une remorque attelée, et que 60 à 70 % de la capacité de charge est activée par la remorque, STILRIDE calcule qu’environ 48 millions de tonnes de matériaux sont transportés par remorque dans le secteur minier et de la construction chaque année.
• La remorque STILFOLD est deux tonnes plus légère que les semi-remorques actuellement utilisées. Si seulement 50 % des 7 346 000 trajets annuels dans le secteur de l’exploitation minière et de la construction gagnaient 2 tonnes de capacité de charge chaque année, cela créerait un augmentation de charge de 7 346 000 tonnes qui représente 5 % du tonnage annuel total transporté dans le secteur des mines et de la construction en Suède.
• Les chercheurs de STILRIDE estiment que cette augmentation de charge pourrait signifier 360 000 trajets en charges lourdes pourrait être évitée chaque année, empêchant 12 000 tonnes de CO2-eq de pénétrer dans l’atmosphère chaque année.

Jonas Nyvang, PDG et co-fondateur de STILRIDE, commente :

« Nous sommes toujours à la recherche de nouvelles façons de faire progresser notre technologie STILFOLD et de réduire l’impact de l’industrie automobile sur la planète. Le transport de marchandises lourdes représente une part importante des émissions dues aux transports en Europe. C’est donc un domaine auquel nous nous intéressons depuis longtemps.

« Comme le montre cette nouvelle recherche, notre technologie a le potentiel de réduire considérablement l’impact des poids lourds sur la planète, en repensant la façon dont les semi-remorques sont utilisées et produites grâce à une conception innovante. Ce cas d’utilisation montre qu’en adoptant le changement et l’innovation, il est possible de transformer le fonctionnement des industries fortement polluantes, d’améliorer les performances et l’efficacité tout en réduisant les émissions.

« Notre objectif immédiat reste de mettre sur le marché notre première moto électrique – mais à l’avenir, nous espérons apporter des innovations, notamment une semi-remorque en acier durable sur le marché. »

Henrik Sieurin, ingénieur expert chez Scania, dont le doctorat du KTH Royal Institute of Technology s’est concentré sur l’optimisation de l’acier et des matériaux, commente :

« Le remplacement de la remorque à châssis en échelle traditionnelle par une structure STILFOLD permet des améliorations aérodynamiques et un poids réduit, offrant une consommation de carburant réduite et une capacité de charge accrue, réduisant ainsi l’impact environnemental du transport lourd. »