In the last years electric vehicles gained importance as a more sustainable alternative to traditional vehicles. The introduction of an electric powertrain leads to lower air-pollution emissions but it also involves the introduction of new materials in the product life cycle, e. g., the rare earths and lithium contained in the motor and in the batteries. Those materials have an environmental impact and they need to be disposed properly. The aim of this thesis is to have a quantitative knowledge of the environmental balance linked to the use of a different powertrain. Furthermore, this study explores how this balance can be modified improving the recycling and the end of life management. Specifically in this thesis, an average electric scooter has been chosen as a case study. The electric scooter is used as object of comparison with a traditional internal-combustion-engine scooter. The choice of a two-wheeled mean of transport is linked to the low level of facilities involved. This report first includes a definition of the case of study; this section also presents a description of the technologies taken into exam. It is also presented the result of interviews with dismantlers to depict the current process of EoL management of a scooter. The central part of thesis deals with different recycling scenarios. With the help of the Material Hygiene mind-set, a qualitative analysis and different recycling scenarios are proposed. The recycling scenarios involve the component of the electric powertrain that are peculiar of the electric vehicle. They mainly are the electric motor and the lithium battery pack. The last part of the analysis encompasses a Life Cycle Assessment of an average electric scooter to give a quantitative meaning to the life cycle comparison and to assess the environmental benefits of the proposed recycling scenarios. To perform the Life Cycle Assessment a software, SimaPro 7.3, is used. This software lets the user insert the bill of materials of the product and it associates to each material its environmental loads according to the database EcoInvent v.2.2. Keywords: electric scooter, lithium battery, permanent magnet, neodymium, Material Hygiene, Design for Disassembly, Life Cycle Assessment, LCA / Negli ultimi anni i veicoli elettrici sono emersi come un ’alternativa sostenibile ai veicoli tradizionali. L’introduzione di un gruppo propulsore elettrico permette emissioni inquinanti più basse ma comporta anche l’introduzione di nuovi materiali nel ciclo di vita del prodotto, e.g., le terre rare e il litio contenuti rispettivamente nel motore e nelle batterie. Questi materiali hanno un impatto ambientale e hanno bisogno di essere trattati correttamente. Lo scopo di questa tesi è di avere una comprensione quantitativa del bilancio dal punto di vista ambientale legato al l’adozione di sistema di propulsione elettrico. Inoltre, è indagato come questo bilanco possa essere influenzato migliorando il ricic laggio e la gestione dell’ultima fase di vita del prodotto. Nello specifico, in questa tesi, uno scooter elettrico è stato scelto come caso di studio. Lo scopo è di comparare questo scooter con uno tradizionale considerando il ciclo di vita del prodotto. Il mezzo di trasporto a due ruote è stato scelto perché considerato più semplice da modellare in quanto privo di componenti non inerenti al trasporto (es. aria condizionata, hi-fi, etc.). Questo report anzitutto include una definizione del caso di studio, questa sezione presenta anche una descrizione delle principali tecnologie coinvolte nel prodotto studiato. In questa parte del lavoro è anche riportato il risultato di interviste a rottamatori di scooter per illustrare l’attuale iter di rottamazione di uno scooter. La parte centrale della tesi tratta i differenti scenari di riciclaggio. Sfruttando la mentalità Material Hygiene vengono proposte un’analisi qualitativa e differenti scenari di rici claggio. Gli scenari di riciclaggio coinvologono il progettista a livelli differenti. Questi scenari riguardano i componenti del sistema di propulsione elettrico. Essi sono principalmente il motore elettrico e le batterie al litio. L’ultima parte dell’analisi riguarda il Life Cycle Assessment di uno scooter elettrico al fine di dare un significato quantitativo al confronto tra i cicli di vita delle due alternative. Inoltre, il life cycle assessment ha lo scopo di verificare e quantificare i benefici di impatto ambientale collegati all’adozione degli scenari di riciclaggio proposti. Per svolgere il Life Cycle Assessment è stato usato un sofware, SimaPro 7.3. Questo software permette all’utente di inserire l’elenco dei materiali di un prodotto e di associare a ciascun materiale il proprio impatto ambientale. Il software ha a disposizione per la modellazione i database di impatto ambientale EcoInvent 2.2. Parole chiave: scooter elettrico, batteria al litio, magnete permanente, neodimio, Material Hygiene, Design for Disassembly, Life Cycle Assessment, LCA
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-157045 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Braconi, Dario |
| Publisher | KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Italian |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | MMK 2014:85 IDE 134 |
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