Американські дослідники з Oak Ridge National Laboratory створили новий алюмінієвий сплав RidgeAlloy, який може повністю змінити підхід до переробки відходів у промисловості, пише Kreschatic.
Матеріал дозволяє перетворювати автомобільний брухт, що містить домішки, на якісні та міцні структурні компоненти для машин. Це відкриття може стати проривом у сфері сталого виробництва, адже воно зменшує потребу у первинному алюмінії, який вимагає значних енергозатрат і імпорту з-за кордону.
Технологічна ідея, що змінює промисловість
Перші алюмінієві кузови з’явилися на ринку США ще у 2015 році, але тепер ці машини поступово списують. До 2030 року очікується до 350 тисяч тонн брухту з алюмінієвих деталей, який зазвичай використовують лише для лиття низькоякісних елементів.
«Можна переплавити алюміній для несучих частин, але він не матиме потрібних властивостей для конструкцій кузова», — пояснив Алекс Плотковскі, керівник групи з Oak Ridge.
Саме тому команда розробила RidgeAlloy — сплав, що дає змогу отримати з відходів новий матеріал, придатний для складних структурних компонентів.
Як працює RidgeAlloy
Процес полягає у переплавленні споживчого алюмінієвого брухту з додаванням магнію, марганцю, кремнію та заліза. Завдяки тисячам комп’ютерних розрахунків фахівці підібрали ідеальний баланс елементів, який забезпечує високу міцність і гнучкість матеріалу.
«Від паперової концепції до готової деталі команда пройшла шлях лише за 15 місяців», — зазначив Аллен Гейнс, директор програми Light Metals Core.
Це рекордно швидкий цикл для створення складного промислового сплаву, що підтверджує потенціал використання штучного інтелекту й обчислювальних симуляцій у металургії.
Енергоефективність і користь для екології
Використання RidgeAlloy дає змогу зменшити енергозатрати на 95% у порівнянні з виробництвом первинного алюмінію. Окрім економії ресурсів, це знижує викиди вуглецю та скорочує потребу в імпорті сировини.
«Цей сплав може стати основою нової внутрішньої ланки постачання алюмінію для США», — заявив Амит Шьям, керівник дослідницької групи.
У майбутньому RidgeAlloy дозволить створювати цілі кузови автомобілів, каркаси літаків і деталі промислових машин — усе з відходів, які раніше вважали непридатними.
Виробництво і перші результати
Перші зразки для випробувань виготовили у Чикаго з перероблених алюмінієвих злитків, а відливання деталей провели на заводі в Мічигані. Отримані частини продемонстрували виняткову міцність, корозійну стійкість і еластичність.
«Нашою метою є створення великих елементів кузова — це стане наступним кроком», — зазначив Плотковскі.
Експерти прогнозують, що до початку 2030-х RidgeAlloy зможе покрити до половини внутрішнього попиту США на алюмінієві конструкційні матеріали.
Від лабораторії до промислового масштабу
Проєкт підтримує Міністерство енергетики США, яке вбачає у новому сплаві ключ до зменшення залежності від імпорту металів і формування національного ринку вторинних матеріалів.
«RidgeAlloy — це перша технологія, здатна повернути цінність переробленому алюмінію та створити конкурентну перевагу у світовому виробництві», — підсумував Гейнс.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, як моральна місія компанії OpenAI поступово перетворилася на комерційний бізнес, що змінив світ технологій.
