Pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge desenvolveram o RidgeAlloy, uma nova liga de alumínio que transforma sucata contaminada de carrocerias de veículos em material de alto desempenho para peças automotivas. Essa inovação aborda os desafios de reciclagem impostos por impurezas, podendo reduzir o consumo de energia em até 95% em comparação à produção de alumínio primário. O avanço poderia permitir a reutilização de até 350.000 toneladas de sucata de alumínio anualmente na América do Norte até o início da década de 2030.
Cientistas do Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) do Departamento de Energia desenvolveram o RidgeAlloy, permitindo a conversão de alumínio reciclado de baixo valor proveniente de painéis de carroceria de veículos em componentes fortes e duráveis para aplicações estruturais automotivas. Essa liga supera problemas de contaminação, como ferro de rebites e fixadores introduzidos durante a trituração, que tipicamente tornam a sucata inadequada para usos de alto desempenho. O desenvolvimento responde a um influxo antecipado de sucata de alumínio de veículos intensivos em alumínio, como a série Ford F-150 introduzida por volta de 2015, que atingirão o fim da vida útil no início da década de 2030. Sistemas de reciclagem na América do Norte poderiam processar 350.000 toneladas de sucata de chapas de carroceria por ano, grande parte da qual atualmente vai para produtos de menor valor ou exportação. A equipe do ORNL usou computação de alto rendimento para mais de dois milhões de cálculos no projeto da liga, incorporando elementos como magnésio, silício, ferro e manganês para atender aos padrões de resistência, ductilidade e segurança em colisões. Difração de nêutrons na Spallation Neutron Source do ORNL ajudou a analisar os efeitos de impurezas no nível atômico. «A equipe avançou de um conceito em papel para uma demonstração bem-sucedida de peça em escala real de uma nova liga em apenas 15 meses», disse Allen Haynes, diretor do Programa de Metais Leves do ORNL. «Esse é um ritmo de inovação sem precedentes no desenvolvimento de ligas estruturais complexas.» Lingotes de sucata automotiva mista foram produzidos pelo Trialco Aluminum do grupo PSW em Chicago e fundidos em peças de tamanho médio pela Falcon Lakeside Manufacturing em Michigan usando fundição sob pressão alta. Testes confirmaram a adequação do RidgeAlloy para underbodies e elementos de chassi. «Usar sucata refundida em vez de alumínio primário estima-se que resulte em uma redução de até 95% na energia necessária para processar uma peça», observou Amit Shyam, líder do Grupo de Comportamento e Design de Ligas do ORNL. O projeto, apoiado pelo Vehicle Technologies Office do DOE, poderia se estender a aeroespacial, máquinas agrícolas e veículos marítimos, fortalecendo as cadeias de suprimentos domésticas.
