Rifiuti che sono in realtà una risorsa
Ceneri di carbone, fanghi rossi e scarti minerari sono di solito visti come problemi da stoccare. Contengono anche materiali che il mondo vuole: silice, terre rare e altri minerali critici.
Una stima indica 11 milioni di tonnellate di terre rare intrappolate nelle discariche di ceneri di carbone statunitensi, per un valore di circa 8,4 miliardi di dollari. È quasi otto volte le riserve grezze nazionali attuali del Paese. Le terre rare si trovano in magneti, elettronica, batterie e attrezzature per la difesa, e gli Stati Uniti importano la maggior parte di ciò che usano.
Prendere in prestito la chimica dagli esseri viventi
Un team di ricerca guidato dal Worcester Polytechnic Institute ha ricevuto un finanziamento di 3,3 milioni di dollari dalla National Science Foundation per testare un modo più pulito di estrarre quei minerali. Lo sforzo quinquennale è guidato da Mingjiang Tao, con Carrick Eggleston e Yan Wang come co-investigatori principali, e ricercatori di altre quattro università che partecipano.
L'idea viene dalla natura. Diatomee, spugne marine e alcune piante costruiscono strutture complesse di silice usando molecole biologiche e impalcature organiche, a temperature miti e senza chimica aggressiva. Il team vuole copiare quel comportamento per decomporre rifiuti ricchi di silice con molta meno energia rispetto ai metodi attuali di fusione e lisciviazione.
Il lavoro coprirà la biosilicificazione, la metallurgia bio-assistita e i percorsi di reazione che dissolvono e ricostruiscono i materiali silicati. La modellazione computazionale e l'intelligenza artificiale saranno usate per progettare biomolecole e prevederne il comportamento.
Da cumulo di rifiuti a prodotto
Il piano non è solo rilasciare terre rare. I ricercatori vogliono usare il più possibile di ogni flusso di rifiuti, trasformando la silice rimanente in prodotti commercializzabili come vetro, ceramiche e materiali siliconici.
Se funziona su scala, l'approccio potrebbe ridurre la dipendenza da nuove estrazioni minerarie, abbassare l'impronta ambientale della produzione di materiali e rafforzare le forniture nazionali di minerali critici. Il team studierà anche se il processo ha senso economico per l'industria.
Le scorie metallurgiche e i detriti di cemento sono nella lista delle materie prime, il che significa che il metodo potrebbe essere provato su un'ampia gamma di residui industriali e non solo nelle centrali a carbone. Gli studenti parteciperanno attraverso il programma di ricerca immersiva del WPI.
---Cuscinetti sinterizzati in bronzo e ferro per macchinari ad alto volume
La metallurgia delle polveri trasforma direttamente la polvere metallica in un cuscinetto finito in un unico ciclo di pressatura e sinterizzazione — forma quasi netta, quasi nessuno scarto di lavorazione e tolleranze che rimangono stabili su milioni di pezzi. I cuscinetti sinterizzati di Soperb sono prodotti in ferro, ferro-rame, bronzo allo stagno e acciaio inossidabile (SS-304L), con porosità controllata che immagazzina olio lubrificante all'interno del metallo per tutta la vita: boccole autolubrificanti che funzionano silenziosamente in motori, pompe, ventilatori, utensili elettrici, riduttori e assiemi automobilistici, senza linea dell'olio da mantenere. Le qualità sono catalogate secondo le norme DIN, MPIF, JIS, AMES e BSI BS 5600, incluse varianti con grafite e rame per servizio ad alto carico e alta temperatura. Visitare www.pmsnt.com per selezionare una qualità per norma, per carico o per dimensione dell'albero.