إبتكار أمريكي يغير صناعة الألمنيوم…من خردة إلي سبائك

كتب: محمود ناصر جويده

طور باحثو مختبر أوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية سبائك ألمنيوم جديدة باسم RidgeAlloy، قادرة على تحويل خردة هياكل السيارات منخفضة الجودة إلى قطع هيكلية قوية وموثوقة، ما يعزز سلاسل التوريد المحلية ويقلّل الاعتماد على الألمنيوم الأولي المكلف والطاقة المستهلكة في إنتاجه.

ويتوقع الخبراء أن تشهد أمريكا الشمالية تدفّق كميات ضخمة من خردة الألمنيوم خلال السنوات العشر المقبلة، مع وصول سيارات ثقيلة مثل شاحنة Ford F-150 إلى نهاية دورة حياتها، ما سيتيح إنتاج نحو 350 ألف طن سنويًا من خردة الألمنيوم كانت غالبًا تُستخدم لمسبوكات منخفضة الجودة أو تُصدّر للخارج.

ويتيح ابتكار RidgeAlloy استخدام الخردة المعاد تدويرها بدلًا من الألمنيوم الأولي، مع خفض يصل إلى 95% في استهلاك الطاقة خلال التصنيع، بحسب أميت شيام، رئيس مجموعة سلوك وتصميم السبائك في المختبر.

وتم تطوير السبيكة باستخدام أدوات علمية متقدمة، تشمل الحوسبة عالية الإنتاجية وتحليل الهيكل المادي للمعادن بالنيوترونات، لتحديد التركيبات المعدنية المثلى وضمان القوة والليونة ومقاومة التآكل.

كما أثبتت السبيكة قدرتها على إنتاج مسبوكات قوية حتى مع احتوائها على نسب أعلى من الحديد والسيليكون، من خلال تقنية الصب بالضغط العالي.

وقال أليكس بلوتكوفسكي، قائد فريق الحوسبة المترابطة: “نجحنا في تصنيع جزء متوسطة الحجم وذي تعقيد معتدل، كخطوة أولى نحو مسبوكات أكبر وربما ضخمة في المستقبل”.

ويعد RidgeAlloy فرصة لإعادة تشكيل طرق فرز وإعادة استخدام خردة الألمنيوم، مع إمكانية توسيع تطبيقاتها لتشمل المعدات الصناعية والزراعية والطيران والمركبات البرية والبحرية، وحتى مولدات الطاقة المحمولة.

ووفق تقديرات مختبر ORNL، قد يغطي RidgeAlloy نصف حجم إنتاج الألمنيوم الأولي في الولايات المتحدة بحلول أوائل ثلاثينات القرن الحالي، مما يتيح خفض التكاليف وتقليل استهلاك الطاقة وتعزيز سلسلة التوريد المحلية.

وأكد آلن هاينز، مدير برنامج المعادن الخفيفة بالمختبر، أن الفريق استغل القدرات البحثية للمختبر لتحقيق قفزة نوعية في إنتاج مواد السيارات خفيفة الوزن.