Jauns veids, kā pārstrādāt metālu no metāllūžņu automašīnām, katru gadu varētu novērst miljoniem tonnu atkritumu un samazināt oglekļa emisijas, ražojot neapstrādātu alumīniju.
Gadu desmitiem ilgi liela daļa no lūžņu alumīnija automašīnās ir pārstrādāti zemas pakāpes liešanas sakausējumā, lai tos izmantotu kā motora blokus jaunos sadegšanas motoros. Bet, tā kā automašīnu nozare pāriet tikai uz elektrisko transportlīdzekļu celtniecību, šai zemas pakāpes metāllūžņu metālam nav kur iet.
Bez risinājuma pasaule riskē radīt nelietojamu lūžņu “kalnus” un izstaro miljoniem tonnu papildu oglekļa dioksīda, ražojot vairāk neapstrādātu alumīnija transportlīdzekļu ražošanai, brīdina Stefans Pogatscher Leobenas universitātē Austrijā.
“Ja motora bloki izzūd elektrifikācijas dēļ, šobrīd mums nav izlietnes lūžņiem,” viņš brīdina. “Tas nozīmē, ka to vairs nevar izmantot.”
Kopā ar kolēģiem Pogatscher ir izstrādājis jaunu procesu, lai pārstrādātu metālu no metāllūžņu automašīnām-kas tikai Eiropā ir no 7 līdz 9 miljoniem tonnu atkritumu gadā-par jaunu augstas kvalitātes alumīnija sakausējumu, ko var izmantot, lai izveidotu dažādas sastāvdaļas jaunām automašīnām.
Šķīdums ir plaša lūžņu materiālu klāsta saglabāšana no lūžņu automašīnām, lai izveidotu jauno produktu, viņš skaidro.
Parasti, kad automašīnas tiek nodotas metāllūžņos, materiāli tiek sakārtoti, ar plastmasu, audumiem, tēraudiem un alumīniju, kas visi tiek galā ar atsevišķi. Tālāk alumīnija sakausējumi, no kuriem vienā automašīnā var būt līdz 40, ir pēc iespējas vairāk atdalīti dažādām pārstrādes straumēm. Tas, ko nevar atdalīt, tiek izkausēts un iemet motora blokos, kas ir sadegšanas dzinēju sastāvdaļa.
Jaunā pārstrādes metode, ko izstrādājusi Pogatscher komanda, ietver visu lūžņu alumīnija izkausēšanu no vecas automašīnas vienā piegājienā, tāpēc ieskaitot daudz plašāku sakausējumu un piemaisījumu klāstu nekā standarta.
Tas rada ļoti trausla materiāla plāksni, kas “vairāk kā keramika, nevis kā metāls”, saka Pogatscher. Bet komanda atklāja, ka šī materiāla atkārtota sildīšana līdz aptuveni 500 ° C 24 stundu periodā palīdz mainīt metāla struktūru, lai padarītu to stiprāku un izveicīgāku. “Jūs galu galā izrādāties ar mehāniskām īpašībām, kas dažos gadījumos ir labākas nekā tās, kas tur ir primāriem izgatavotiem sakausējumiem,” viņš saka.
Komanda apgalvo, ka jaunie materiālu konkurenti ir tipiski automobiļu sakausējumi ar “iespaidīgo” izturību, un tos varētu izmantot, lai izveidotu plašu automašīnu detaļu, ieskaitot šasiju un rāmjus. To var izgatavot, izmantojot kopīgus rūpnieciskos procesus, un tāpēc tas var būt nekavējoties mērogojams, saka Pogatscher. Viņš atzīst, ka būs grūti panākt, lai “konservatīvā” ražošanas nozare pieņem jauno sakausējuma mērogu, taču pētniecības komanda jau ir sarunās ar nozares partneriem par procesa attīstību.
Geoffrey Scamans Londonas Brunelas universitātē saka, ka, lai arī ideja ir “ļoti interesanta”, ir nepieciešams vairāk darba, lai pierādītu, ka jaunais sakausējums var nokārtot stingros testus, kas nepieciešami, lai, piemēram, varētu to izmantot automašīnas virsbūves daļās.
Viņš arī brīdina, ka tas var izrādīties izaicinoši radīt pastāvīgu augstas pakāpes sakausējumu, ņemot vērā, ka transportlīdzekļi tiek nodoti metāllūžņos “nejauši, nevis kā atsevišķi transportlīdzekļu veidi”. “Ir grūti saprast, kā individuālās sakausējuma kompozīcijas varētu savākt praktiski,” viņš saka. “Mērogošana no laboratorijas mēroga eksperimentiem līdz pilna mēroga loksnes (metāla) ražošanai ir ļoti grūti.”
Marks Šlesingers Misūri štata zinātnes un tehnoloģijas universitātē saka, ka jaunā sakausējuma saturs būs jānorāda un jākontrolē, ja tas tiks komerciāli ražots. “Vienkārši iemetot lūžņus krāsnī pēc nejaušības principa un izkausējot to, tas neradīs pieņemamu produktu,” viņš saka. “Tas nozīmē, ka joprojām būs nepieciešama lūžņu ķīmijas identificēšana, paaugstinot tās apstrādes izmaksas.”
