Пит Макгрейл (Pete McGrail) из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории Министерства энергетики США вместе с группой коллег разрабатывает новый метод получении магния
— лёгкого металла, применение которого в автомобилестроении и авиации способно значительно сократить вес транспортных средств при сохранении ими прежних прочностных характеристик. Задача чрезвычайно важная.
Теперь магний может вплотную сблизиться по цене с алюминием, что с учётом меньшей массы первого чревато удивительными технологическими превращениями. (Фото PNNL.)
Правда, при всех своих плюсах в производстве металл всемеро дороже стали; огромна и энергоёмкость его получения. А отсюда и относительное невеликое применение.
Кроме того, его изготовление в развитых странах часто просто не может конкурировать с китайским, поскольку электроэнергия и уголь в КНР намного дешевле. Если в 1995 году на США приходились 45% мирового производства магния, то сегодня этот показатель равен лишь 7%, то есть почти сравнялся с российским, находящемся на третьем месте в мире.
Так вот, ключевым элементом нового техпроцесса названо использование катализатора, основанного на титане. Благодаря этому производство может идти не при 900 °С, а лишь при 300 °С, что резко снижает энергозатраты всего цикла. Важно и то, что сырьём для такого типа реакции могут быть не только минералы, но и (основной вариант из-за цены)... морская вода, содержащая значительное количество этого металла.
Пока процесс «обкатан» только в лабораториях, но на его основе уже планируется создание экспериментального производства куда большего масштаба. Предполагается, что, сохранив те же (малые) энергозатраты в 25 кВт•ч на килограмм металла, оно обеспечит цену ниже $1 500 за тонну.
«Спрос на магний растёт, но он дорог и энергоёмок в производстве, — поясняет Пит Макгрейл. — Мы ожидаем, что наш метод будет вполовину более энергоэффективным, чем тот, что используется сейчас в США».
Поджечь этот металл нелегко: из миллионов «Жуков» мало кто ощутил на себе его горючесть. А вот одному из цельномагниевых Honda-болидов в 1968 году это удалось в полной мере. (Фото Wikimedia Commons.)
Если прогнозы учёного воплотятся в полноценном промпредприятии, мировой рынок магния вскоре окажется театром ценовой войны, которая резко удешевит его сплавы. А среди последних, напомним, есть и такие, что весьма стойки к коррозии. В итоге ваши велосипеды, смартфоны из верхнего ценового сегмента и многое другое заметно потеряют в весе.
Очевидно, что самыми востребованными такие материалы окажутся в производстве автомобилей и — с некоторым временным лагом — в более консервативном авиапроме. Быть может, магний, чьё внедрение в автомобилестроение столь энергично начал фольксвагеновский «Жук», ещё ждёт оглушительный успех?
Подготовлено по материалам Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории. Изображения на заставках принадлежат Shutterstock