Robotiikka ja konenäkö avuksi romuajoneuvojen lasien kierrätyksessä

Valmisteilla oleva EU-asetus velvoittaa kierrättämään 70 prosenttia autonlaseista. Turun AMK:n johtamassa hankkeessa etsittiin keinoja autonlasien irrottamiseksi kustannustehokkaasti ja turvallisesti, ja miten materiaali saadaan parhaiten kierrätyksen jälkeen uusiksi tuotteiksi.

Tiukentuvat vaatimukset ovat haaste romuajoneuvojen keräys- ja kierrätysketjulle. Käytöstä poistettujen autojen osien uudelleenkäytöllä ja materiaalien tehokkaammalla kierrätyksellä vähennetään ympäristökuormitusta ja voidaan myös synnyttää uutta liiketoimintaa. Käytöstä poistettujen autojen metallirungot ja rahanarvoiset varaosat hyödynnetään tarkoin, mutta autonlasit kiertävät huonosti.

Nykytilanteessa käytöstä poistettujen autojen lasit menevät pääsääntöisesti rikki kuljetuksessa tai auton murskauksessa eikä niitä voida hyödyntää. Alle 20 prosenttia ELV (End of Life Vehicle) -romuajoneuvoista tulee vastaanottoon siten, että sivulasit ovat ehjinä ja lasimateriaali kerättävissä talteen.

Jotta EU-asetuksen vaatimukset voidaan täyttää, tulee romuajoneuvojen keräystä ja kuljetusta sekä autonosien, mukaan lukien lasit, keräysmenetelmiä kehittää koko kierrätysketjun voimin.

Autonlasien irrotuksen tulee olla teknisesti sujuvaa ja taloudellista

–Henkilöajoneuvoissa on yleensä kahdenlaisia laseja: karkaistuja laseja ja laminoituja laseja. Laminoiduissa laseissa lasit on yhdistetty toisiinsa lasikerrosten välissä olevalla muovikalvolla. Laseissa voi olla lisäksi muita rakenteita, kuten lämmityslankoja, jotka myös tulee ottaa huomioon lasiaineksen kierrätyksessä, kertoo Uusioaineksen lasiliiketoiminnasta vastaava Ilkka Rekolainen.

Turun AMK:n tutkimuksissa testattiin eri menetelmiä lasien keräämiseen. Sivulasit voidaan murskata ja kerätä lasi keruupusseihin tai ottaa lasi talteen ennen murskausta kiinnitettävien kalvojen avulla.

Erityisesti tuulilasin irrotukseen pitää löytää tehokkaampia työkaluja ja niiden soveltuvuutta pitää testata ja kehittää robottikäyttöön. Tuulilasin poiston yhteydessä lasi pysyy koossa lasikerrosten välissä olevan turvakalvon avulla, mutta ongelmana on tuon kalvon ja lasiaineksen erottaminen.

–Robottien käyttö lasien irrotuksessa on mahdollista, mutta vaatii jatkokehitystä erityisesti erilaisten automallien tunnistamisessa ja työkalujen soveltuvuudessa. Käyttämällä konenäköä robottien ohjauksessa, voidaan löytää toimivia ratkaisuja lasien tehokkaaseen talteenottoon. Ensivaiheessa realistinen tavoite on ihmisen ja automaation yhteistyö, jossa ihminen ja kone täydentävät toisiaan, kertoo Turun amk:n erityisasiantuntija Jussi Karlsson.

Laminoidun tuulilasin kalvo voi olla taloudellisesti kannattavaa kierrättää

Erityisen hankalasti kierrätettävä on auton tuulilasi. Tuulilasi koostuu kahdesta lasikerroksesta ja niiden väliin puristetusta PVB-kalvosta. Laminoitu rakenne lisää turvallisuutta ja estää onnettomuustilanteessa lasin pirstoutumisen. Kalvo tarttuu lasiin pysyvällä sidoksella, minkä vuoksi kerrokset eivät irtoa ilman erityisiä irrotusmenetelmiä.

Laminaattikalvon PVB on arvokasta raaka-ainetta ja sille löytyisi käyttöä laminaattilasin lisäksi akustisissa rakenteissa, muovikomposiiteissa, pinnoitteissa ja liimoissa.

PVB-kalvo voidaan eristää yhdistämällä mekaanisia, termisiä ja kemiallisia menetelmiä. Hyvälaatuisen kierrätys-PVB:n korkeiden markkinahintojen vuoksi tuulilasin sisältämän PVB-kalvon kierrättäminen voi olla taloudellisesti kannattavaa.

Tiukentuvat vaatimukset autonosien kierrätykselle

Jo nykyisinkin Valtioneuvoston asetus edellyttää, että romuajoneuvoista tulee poistaa lasit ennen murskausta, mikäli niitä ei voida erotella murskausprosessissa siten, että ne voidaan tehokkaasti kierrättää. Valtakunnallisesti tämä vaatimus ei ole käytännössä kuitenkaan toteutunut ja osa laseista päätyy murskaukseen ja sitä kautta loppusijoitukseen.

Lopullista vahvistamista odottava EU:n ajoneuvojen kiertotalousasetus asettaa myös vaatimuksia romuajoneuvojen osien uudelleenkäytölle ja kierrätysmateriaalien laadulle. Asetuksen mukaan vähintään 70 % ajoneuvon sisältämästä lasista on kierrätettävä.

Tämä vaatimus nostaa autonpurkuvaiheessa toteutettavan lasin talteenoton keskeiseksi tutkimus- ja kehityskohteeksi. Vaatimuksen täytäntöönpano ja toteutus tulee edellyttämään käsittelylaitoksilta uusia menetelmiä lasin tehokkaaseen ja taloudelliseen irrottamiseen ja erottamiseen.

– Lasimateriaalin kierrätys on teknisesti ja taloudellisesti mahdollista. Kun auton elinkaaren lopun prosesseja kehitetään ja automatisoidaan, tärkeimmät kehityskohteet ovat työvaiheiden automatisointi, materiaalin puhtauden parantaminen ja kustannuslaskelmien tarkentaminen, kertoo Suomen Autokierrätyksen toimitusjohtaja Juha Kenraali.

–Yksittäiset konenäkötestit ja robottitestit ovat osoittaneet, että automaatiota ja robotiikkaa voidaan käyttää autopurkulinjastoilla. Nyt pitää siirtyä seuraavalle tasolle, jossa muodostetaan teknologisia kokonaisuuksia, selvitetään niiden toimivuutta kokonaisille autoille. Kehitystyöhön tarvitaan mukaan laitetoimittajia sekä tutkimusympäristö, jossa voidaan tehdä pitkäjänteistä tutkimusta ja testausta kokonaisilla autoilla, sanoo Turun AMK:n projektipäällikkö Henna Knuutila.

Lasiprojekti on Suomen Autokierrätyksen ja Uusioaineksen tilaama projekti, jonka Turku AMK toteutti vuosien 2025-2026 aikana.

Lisätietoja