Innovation dans la conception durable

Innovation dans la conception durable

Les voitures d'aujourd'hui sont conçues dans un souci de durabilité et de recyclabilité. Les nouvelles voitures contiennent de plus en plus de matériaux écologiques et les constructeurs optent délibérément pour l'intégration de composants modulaires. De quoi s'agit-il exactement ?


Les constructeurs optent plus souvent pour des matériaux respectueux de l'environnement, tels que les plastiques recyclés et les fibres renouvelables, lors de la conception de nouveaux modèles.

  • Le nouveau Volvo EX30 en est un bon exemple : il a été specialement conçu afin de réduire son empreinte carbone. 25 % des composants en aluminium et 17 % de l'acier et du plastique de l'extérieur de l'EX30 sont fabriqués à partir de matériaux recyclés. À l'intérieur, 30 % de l'habitacle est constitué de plastique recyclé et de surfaces renouvelables.
  • D'autres constructeurs utilisent également de plus en plus de plastiques recyclés pour l’habillage intérieure, les housses de sièges et les compartiments de rangement de leurs voitures. En 2018, Volvo a produit la C60 avec des fibres provenant de bouteilles PET et de vieux filets de pêche. BMW a également annoncé qu'à partir de 2025, tous ses modèles ‘neue klasse’ comprendront des pièces de garniture en plastique dont la matière première est constituée d'environ 30 % de filets de pêche et de cordes mis au rebut et recyclés. Ces pièces proviendront de ports du monde entier afin d'éviter que le plastique ne se retrouve dans la mer.

Plastics

Les concepteurs de voitures utilisent plus fréquemment des matériaux légers, tels que l'aluminium, mais les matériaux naturels et les fibres composites trouvent également leur place dans le secteur. L'économie de poids présente un grand avantage, car les voitures plus légères peuvent rouler plus loin avec la même quantité d'énergie et émettent donc moins de CO2. En outre, ces matériaux sont très faciles à recycler, surtout par rapport aux fibres de carbone.

  • L'aluminium est trois fois plus léger que l'acier, c'est pourquoi son utilisation dans les châssis, les composants de moteur, les transmissions et les jantes a considérablement augmenté. Ce matériau est également recyclable à 100 % et à l'infini et se prête bien aux conceptions modulaires. De plus, le recyclage de l'aluminium nécessite jusqu'à 95 % d'énergie en moins que sa production.

    Les marques de luxe ont été les premières à utiliser l'aluminium, mais entre-temps, son utilisation s'est généralisée. Ford, Mercedes, Toyota, Tesla et Nissan utilisent très commodément de l'aluminium recyclé ou des alliages d'aluminium à faible teneur en carbone pour la carrosserie et le châssis de leurs voitures.

  • Les composites et matériaux à base de fibres naturelles trouvent de plus en plus d'applications dans les voitures. Ces matériaux sont légers, très résistants et généralement plus faciles à recycler. Les fibres composites peuvent être utilisées pour alléger l'intérieur des voitures de 50 %. La production de fibres naturelles nécessite également beaucoup moins d'énergie. En 1941, Ford a mis au point un premier prototype avec des panneaux en bioplastique à base de soja renforcés par des fibres naturelles. Les fibres de lin, de bois, de chanvre et de coton présentent également un grand potentiel pour l'industrie automobile.

    Actuellement, des expérimentations sont en cours avec des biocomposites, notamment dans le domaine du sport automobile. Il suffit de penser à la Porche Cayman GT4 Clubsport, mais BMW et Mercedes utilisent également ce matériau léger et naturel dans le domaine du sport automobile. Cependant, les fibres et les matériaux naturels commencent aussi à apparaître discrètement dans les prototypes et les modèles de production. La Polestar Precept est l'une de ces voitures légères, équipée de composites à base de fibres de lin. Dans la Hyundai IONIQ 5, des plantes, en particulier la canne à sucre et le maïs, sont utilisées pour fabriquer les sièges, l’habillage de toit et le tissu de la moquette. Des peintures organiques sont également utilisées. Le cuir a été teint avec de l'huile de lin et certaines parties de la carrosserie avec des fleurs de colza et du maïs.
Fibres

Le seul inconvénient est que ces matériaux sont souvent plus chers que les matériaux traditionnels. C'est pourquoi les constructeurs développent de plus en plus des conceptions modulaires, où les pièces des voitures peuvent être plus facilement démontées et recyclées à la fin de leur vie utile. Mais cela ouvre également la perspective ‘d’updater’ les voitures à l'avenir en remplaçant les pièces usées ou endommagées par de nouvelles, ce qui leur permettra de durer beaucoup plus longtemps.

L'essor des voitures électriques ne manquera pas de renforcer cette standardisation. Les ID3 et ID4 de Volkswagen utilisent ainsi la plateforme MEB (Modular Electric Drive Matrix), qui présente une architecture modulaire flexible adaptée à différentes tailles et configurations de véhicules, et dont la conception facilite le démontage et le recyclage des pièces. Stellantis construit tous ses futurs véhicules électriques sur la plateforme STLA et Renault travaille aussi actuellement sur des véhicules modulaires. Les conceptions modulaires durables sont également recherchées dans la conception des batteries.

Modular

Cet article donne des exemples, d'autres marques travaillent également sur le design durable.