Uma nova liga de alumínio desenvolvida por pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL), nos Estados Unidos, promete transformar uma futura onda de sucata automotiva em uma cadeia de suprimentos de alto valor para a indústria. Batizada de RidgeAlloy, a inovação viabiliza a reutilização de sucata de alumínio pós-consumo — especialmente de carrocerias de veículos — na fabricação de novas peças estruturais automotivas.
A partir de 2030, estima-se que até 350 mil t anuais de chapas de alumínio de veículos cheguem ao fim da vida útil na América do Norte. Atualmente, grande parte desse material é destinada ao downcycling (sub-reciclagem — um produto de menor qualidade) ou exportada, devido à presença de impurezas como ferro, que comprometem sua aplicação para a fabricação de outros componentes. Com isso, a indústria continua dependente do alumínio primário, produzido a partir do minério em um processo altamente intensivo em energia.
A RidgeAlloy foi projetada para tolerar essas impurezas e ainda assim atender os rigorosos requisitos de resistência, durabilidade e segurança em colisões exigidos para peças estruturais na indústria automotiva. Segundo a ORNL, essa liga, produzida pela refundição de sucata pós-consumo, pode reduzir em até 95% o consumo de energia em comparação ao uso de alumínio primário.
Desenvolvimento
Para viabilizar o desenvolvimento da nova liga, os pesquisadores utilizaram ferramentas científicas avançadas, como computação de alto desempenho — com mais de 2 milhões de cálculos para definir as composições ideais —, além de técnicas de caracterização de materiais e difração de nêutrons, que permitem analisar a estrutura interna do alumínio em escala atômica sem danificar o metal.
Após definida a formulação, a liga foi validada em escala industrial, com a produção de lingotes de alumínio reciclado fornecidos pela Trialco Aluminum e a fundição bem-sucedida de peças automotivas pela Falcon Lakeside Manufacturing, utilizando o processo de fundição sob pressão. Os testes industriais comprovaram que a liga, composta de alumínio, magnésio, silício, ferro e manganês, é adequada para fundição sob pressão dos componentes estruturais dos chassis veiculares.
“A equipe avançou de um conceito no papel para uma demonstração bem-sucedida de uma peça em escala real com a nova liga em apenas quinze meses. Esse é um ritmo de inovação inédito no desenvolvimento de ligas estruturais complexas”, afirma Allen Haynes, diretor do Programa Principal de Metais Leves do ORNL.
Além do setor automotivo, a tecnologia tem potencial para aplicações em maquinário industrial, equipamentos agrícolas e aeroespacial, geração de energia e veículos off-road e marítimos. Até o início da próxima década, a RidgeAlloy pode viabilizar volumes de alumínio reciclado equivalentes a pelo menos metade da produção anual de alumínio primário dos Estados Unidos.
Fonte: ornl.gov
Foto: ornl.gov
