211service.com
Il nuovo processo di produzione del titanio potrebbe portare a velivoli più leggeri
Un nuovo processo per la produzione del titanio, un metallo sempre più utilizzato negli aerei per ridurre il peso e il consumo di carburante, è significativamente più economico e richiede meno energia rispetto ai metodi convenzionali. La tecnica potrebbe portare all'utilizzo del titanio per ridurre il peso delle auto, aiutando le case automobilistiche a soddisfare le normative più severe sul risparmio di carburante.
Il titanio normalmente richiede una notevole quantità di energia per essere prodotto. Il metodo convenzionale, chiamato processo Kroll, prevede più passaggi che richiedono temperature molto elevate. Il nuovo processo, in fase di sviluppo da SRI Internazionale , richiede meno passaggi, utilizza meno energia e produce polvere di titanio, anziché lingotti. La polvere può essere pressata e fusa in qualcosa che è molto vicino alla forma del prodotto finale, riducendo la quantità di lavorazione richiesta.
Il processo di SRI utilizza archi di plasma per facilitare le reazioni tra le molecole di idrogeno e cloruro di titanio, una sostanza chimica prodotta dal minerale di titanio. Gli archi, come i fulmini, rompono l'idrogeno, producendo idrogeno atomico che può reagire prontamente, afferma Barbara Heydorn, direttrice senior dell'Energy Center dell'SRI. Le reazioni producono vapore di titanio che si solidifica rapidamente e forma polvere di titanio.
I limiti delle emissioni di carbonio in Europa hanno portato a un maggiore utilizzo del titanio negli aerei. Anche la possibilità che normative simili vengano introdotte negli Stati Uniti e le preoccupazioni per la volatilità dei prezzi del carburante stanno aumentando l'uso del titanio negli aerei. Il materiale leggero e resistente alla corrosione è ideale per alcune parti del motore, comprese le pale dei ventilatori. Serve anche come materiale strutturale critico nei nuovi velivoli che utilizzano materiali compositi di carbonio, poiché l'alluminio normalmente utilizzato nelle strutture degli aeromobili è incompatibile con i compositi di carbonio (vedi La produzione additiva sta rimodellando l'aviazione).
L'SRI ha finora dimostrato una versione su piccola scala del processo per la produzione di titanio puro. Attualmente sta lavorando a un processo in due fasi per migliorare i rendimenti e ridurre i costi prima di tentare di aumentarlo.
SRI potrebbe affrontare grandi sfide per portare il nuovo processo sul mercato. L'introduzione di un nuovo processo per i metalli è particolarmente difficile, afferma Donald Sadoway , professore di chimica dei materiali al MIT. Sono necessari ingenti investimenti per realizzare impianti di lavorazione efficienti in termini di costi, afferma, e può essere difficile ottenere finanziamenti per nuove tecnologie perché devono far fronte alla convinzione ampiamente diffusa che l'industria dei metalli sia matura e che siano stati scoperti i processi ottimali.