Інновації у виробництві залізних сплавів
Дослідники з Китаю та Німеччини за допомогою машинного навчання розробили 14 нових залізних сплавів з металобрухту, які демонструють покращені механічні властивості та знижену вартість виробництва. Ця інноваційна технологія має значний потенціал для сталевої, алюмінієвої та мідної промисловості. Результати дослідження були опубліковані в журналі Science Advances.
Проект реалізували науковці з Шанхайського університету Цзяотун, Інституту Макса Планка (Німеччина) та ще трьох університетів Китаю. В ході дослідження метод випробували на високоміцному чавуні, якого у світі виробляють близько 120 мільйонів тонн щороку. Із 17 протестованих рецептур 14 показали найкраще поєднання міцності й пластичності. Зокрема, нові сплави виявилися на 15,2% міцнішими без втрати пластичності, або на 73,2% пластичнішими без втрати міцності. Крім того, вартість їх виробництва знизилася на 8,1%.
Важливість дослідження та його вплив на екологію
Над дослідженням також працювали фахівці з Міського університету Гонконгу, Східнокитайського університету науки і технологій та Центрального Південного університету. Важливим аспектом є те, що щороку у світі виробляють близько 2 мільярдів тонн металу, переважно з первинної сировини. Металургійна галузь відповідає за 40% промислових викидів парникових газів і 10% світового енергоспоживання. Водночас, переробка металобрухту ускладнюється через наявність домішок та непостійний склад брухту.
Люлю Хань, один із дослідників, зазначив, що традиційний підхід до роботи з домішками в металобрухті полягав у розбавленні їх шляхом додавання первинного матеріалу.
Проте команда розробила нову стратегію машинного навчання, яка дозволяє перетворити домішки з проблеми на перевагу. Це дає змогу створювати сплави, які не лише витримують забруднення, а й можуть навіть отримувати від них користь. Таким чином, нові сплави можуть стати важливим кроком у напрямку сталого розвитку металургійної промисловості.
Дослідження, проведене міжнародною командою, відкриває нові можливості для використання металобрухту у виробництві, що може значно знизити екологічний вплив металургійної галузі. З урахуванням значних обсягів металевих відходів, які викидаються щороку, впровадження нових сплавів може позитивно вплинути на зменшення використання первинних ресурсів та зниження викидів парникових газів. Це також може стати важливим кроком у досягненні цілей сталого розвитку, зокрема в контексті промислової трансформації та екологічно чистих технологій.
Ці досягнення в області металургії не є єдиними інноваціями, які можуть суттєво вплинути на екологію та промисловість. Наприклад, інженери з Індії розробили бетон, що поглинає CO2 і перевершує за міцністю традиційні аналоги. Ці нові матеріали відкривають нові горизонти для сталого розвитку в будівництві та промисловості загалом.