Ученые превратили алюминий из старых машин в высокопрочный материал для новых авто

Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL) Министерства энергетики США разработали новый алюминиевый сплав RidgeAlloy, который позволяет превращать низкосортный переработанный алюминий из кузовов старых автомобилей в надежный материал для изготовления ответственных деталей.

В ближайшее десятилетие в системы переработки поступит огромное количество алюминия от старых автомобилей, но из-за загрязнения (например, примесями железа от крепежа) его нельзя использовать в критически важных компонентах. Это снижает ценность металла и приводит к большим энергозатратам на производство нового алюминия из руды.

RidgeAlloy создан с помощью специального подхода к проектированию сплава. Ученые использовали высокопроизводительные вычисления, выполнив более двух миллионов расчетов для предсказания оптимального состава, и провели эксперименты с нейтронной дифракцией. Это позволило понять, как примеси влияют на свойства материала, и создать сплав, который даже при их наличии обеспечивает необходимую прочность, пластичность и стойкость к коррозии для таких деталей, как элементы шасси и каркаса.

«Использование переплавленного лома вместо первичного алюминия может привести к сокращению энергии, необходимой для обработки детали, до 95%», — сказал Амит Шьям, руководитель группы по поведению и дизайну сплавов ORNL.

После компьютерного моделирования сплав был успешно испытан в реальных производственных условиях: изготавливались и отливались под давлением автомобильные компоненты. К началу 2030-х годов RidgeAlloy может позволить производить литые конструкции из переработанного алюминия в объемах, равных как минимум половине текущего годового производства первичного алюминия в США. Это снизит энергопотребление, затраты и укрепит внутренние цепочки поставок.

Технология также может найти применение за пределами легковых автомобилей — в промышленном оборудовании, сельхозтехнике, аэрокосмических системах и других транспортных средствах.

ИИ: Это отличный пример того, как фундаментальные исследования и передовые вычислительные методы могут решать конкретные промышленные и экологические задачи, замыкая цикл использования материалов и снижая углеродный след.