„Der Übergang von der Primärsynthese (Erzreduktion) zur Sekundärsynthese (Schrotteinschmelzen) erfordert ein besseres Verständnis dafür, wie sich verschiedene schrottbezogene Verunreinigungen auf Aluminiumlegierungen auswirken und wie künftige Legierungen von vornherein so gestaltet werden können, dass sie schrottkompatibel und tolerant gegenüber der Zusammensetzung sind."
Diese Forschungsstudie befasst sich mit dem Streben nach einer nachhaltigen Aluminiumproduktion durch das Recycling von Schrott und dem Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Materialien. Durch das Recycling von Aluminium kann der energieintensive Prozess der Erzreduktion erheblich reduziert werden, was zu einem umweltfreundlicheren Ansatz führt. Das Papier unterstreicht die Notwendigkeit von Legierungen, die Verunreinigungen tolerieren können, die üblicherweise in Post-Verbraucher-Schrott vorkommen, um die umfassende Nutzung von recycelten Materialien zu fördern.
Die Studie untersucht die Auswirkungen von schrottbedingten Verunreinigungen auf verschiedene Aspekte von Aluminiumlegierungen, wie Thermodynamik und Kinetik von Ausscheidungsreaktionen, mechanischen und elektrochemischen Effekten, Gussmikrostrukturen und der Optimierung von Verarbeitungsparametern zur Verbesserung der mechanischen, funktionellen und chemischen Eigenschaften. Um die Herausforderung des Eindringens von Verunreinigungen zu bewältigen, werden zwei Schlüsselaufgaben vorgeschlagen: die Entwicklung von technischen Legierungen mit höherer Toleranz gegenüber Verunreinigungen und die Vereinfachung von Legierungssorten durch Mikrostrukturtuning.
Die Wiederverwertung von Aluminium bietet eine hervorragende Möglichkeit, den Energieverbrauch und die Treibhausgasemissionen erheblich zu senken. Die prognostizierte Verdoppelung des für das Recycling verfügbaren Aluminiums bis 2050 unterstreicht das immense Potenzial für den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft. Die Betonung der Sekundärsynthese gegenüber der Primärsynthese kann zu einer drastischen Verringerung der Umweltauswirkungen der Aluminiumproduktion führen.
Andererseits gibt es Herausforderungen im Recyclingprozess, insbesondere beim Umgang mit Post-Verbraucher-Schrott, der einen hohen Grad an elementarer Verunreinigung aufweist. Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert innovative Legierungsstrategien, die verschiedene schrottbedingte Verunreinigungen unter Beibehaltung der erwünschten Materialeigenschaften aufnehmen können.
Link zur Forschungsstudie: https://lnkd.in/eU4NcB9H