Un nuovo processo consente di ottenere leghe metalliche di alta qualità da rottami di alluminio
Un’innovazione nel riciclo dei metalli
Un gruppo di ricerca del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) del Dipartimento dell’Energia ha sviluppato un metodo innovativo per convertire i rottami di alluminio in leghe metalliche ad alta resistenza. Questo processo, denominato lega in fase solida, elimina la necessità dei tradizionali processi di fusione, rappresentando un approccio promettente per trasformare i rifiuti industriali in prodotti di alto valore. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Nature Communications.
Il metodo ShAPE
Il cuore del processo è il metodo brevettato Shear Assisted Processing and Extrusion (ShAPE). Attraverso uno stampo rotante che genera attrito e calore, i rifiuti di alluminio vengono trasformati in una lega omogenea in meno di cinque minuti. A questo processo vengono aggiunti metalli come rame, zinco e magnesio, che migliorano le proprietà meccaniche della lega prodotta. Rispetto ai metodi convenzionali, che richiedono diversi giorni, il metodo ShAPE è estremamente rapido ed efficiente.
Efficienza energetica e proprietà avanzate
Il processo ShAPE consente di:
Eliminare il consumo energetico elevato dei tradizionali metodi di fusione;
Ridurre significativamente i costi di produzione;
Diminuire l’impronta ecologica.
La lega prodotta è fino al 200% più resistente dell’alluminio riciclato convenzionalmente. Le analisi hanno rivelato che il processo genera zone Guinier-Preston a livello atomico, che migliorano ulteriormente la resistenza della lega.
Potenziale applicativo
Oltre all’alluminio, il processo ShAPE potrebbe essere applicato ad altri metalli, ampliando le opportunità per produrre leghe personalizzate. Questo è particolarmente interessante per tecnologie come la Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM), che richiedono fili con composizioni precise. “La lega allo stato solido è un metodo eccellente per produrre leghe su misura con composizioni definite con precisione, come il 2% o il 5% di rame,” ha spiegato Xiao Li, scienziato dei materiali presso PNNL.
Verso un futuro sostenibile
Cindy Powell, responsabile scientifico e tecnologico per l’energia e l’ambiente presso PNNL, ha sottolineato che “le leghe allo stato solido non si limitano solo all’alluminio. Questo metodo apre la strada alla creazione di nuove combinazioni di metalli, offrendo opportunità per sviluppare materiali mai realizzati prima.”
Un traguardo per il riciclo e l’innovazione
Il progetto, finanziato dal programma Solid Phase Processing Science Initiative, rappresenta una pietra miliare per il riciclo efficiente delle risorse e lo sviluppo di soluzioni materiali innovative. Questo metodo promette di rivoluzionare il modo in cui i rifiuti metallici vengono gestiti e trasformati, contribuendo a un futuro industriale più sostenibile.
