Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Aluminium jak stal
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Technologia
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Przemysł produkcji stali jest odpowiedzialny za około 10% antropogenicznej emisji węgla do atmosfery. Gdyby przemysł ten stanowił oddzielne państwo byłby 3. – po Chinach i USA – największym emitentem CO2. Przedstawiciele firmy Electra z Boulder twierdzą, że opracowali praktycznie bezemisyjny proces elektrochemicznej produkcji stali, a pozyskany w ten sposób materiał nie będzie droższy od wytworzonego metodami tradycyjnymi.
Aż 90% CO2 emitowanego w procesie produkcji stali powstaje podczas wytopu żelaza z rudy. Dlatego też, jeśli chcemy mówić o dekarbonizacji procesu produkcji stali, mówimy o dekarbonizacji wytopu, stwierdza prezes i współzałożyciel Elektry, Sandeep Nijhawan.
Electra opracowała „elektrochemiczny proces hydrometalurgiczny”, dzięki któremu zawarty w rudzie tlenek żelaza jest redukowany do żelaza w temperaturze 60 stopni Celsjusza. Nie trzeba przy tym spalać węgla. Najpierw ruda jest rozpuszczana w specjalnym roztworze kwasów. To znany proces hydrometalurgiczny, który stosowany jest np. podczas produkcji miedzi czy cynku. Jednak dotychczas nie udawało się go stosować w odniesieniu do żelaza. Nijhawan wraz z zespołem opracowali unikatowy proces, który to umożliwia. Dzięki niemu oddzielają zanieczyszczenia od rudy, a następnie pozyskują samo żelazo przepuszczając przez roztwór prąd elektryczny. Cały proces może być napędzany energią słoneczną i wiatrową. Ma on jeszcze jedną olbrzymią zaletę, do produkcji można używać tanich rud o niskiej zawartości żelaza. Możemy korzystać z rud, które obecnie są traktowane jak odpady. W kopalniach jest olbrzymia ilość takich rud, których nikt nie wydobywa, stwierdza Nijhawan.
Electra podpisała już umowę z firmą Nucor Corporation, największym producentem stali w USA. Firma zebrała też 85 milionów dolarów od inwestorów za które rozwija swoją technologię i buduje eksperymentalną fabrykę w Boulder w USA. Ma ona ruszyć jeszcze w bieżącym roku, a przed końcem dekady ma rozpocząć się komercyjna produkcja stali z wykorzystaniem nowej technologii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Studenci ekonomii z Lehigh University w Pensylwanii wyliczyli, ile kosztowałoby zbudowanie Gwiazdy Śmierci - bojowej stacji kosmicznej z "Gwiezdnych wojen".
Wg Amerykanów, średnica pierwszej stacji wynosiła 140 km. Założono, że stosunek stali do objętości konstrukcji jest taka, jak we współczesnych okrętach wojennych. Po dokonaniu obliczeń okazało się, że w takim przypadku do budowy Gwiazdy Śmierci trzeba by 1,08x1015 ton stali. Przyjmując, że dzisiejsze tempo produkcji stali to 1,3 mld ton rocznie, wstępny (odlewniczy) etap prac zakończyłby się dopiero po 833315 latach. Koszt operacji wynosiłby 852.000.000.000.000.000 dol. (wg cen z br.). To odpowiednik światowego produktu krajowego brutto pomnożonego przez 13 tysięcy.
Skoro potrzebowalibyśmy 1,08x1015 ton stali, oznacza to, że na Ziemi znajduje się tyle żelaza, że dałoby się z tego skonstruować ponad 2 mld Gwiazd Śmierci. Jak napisano na blogu Centives, przy realizacji projektu obliczonego na miliardy stacji budowniczy musieliby wykorzystać całe żelazo ze skorupy ziemskiej i sięgnąć po to z jądra.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Odkryto negatywny regulator wytrzymałości. Naukowcy z University of Pennsylvania ustalili, że nieobecność genu opisanego w artykule opublikowanym na łamach Journal of Clinical Investigation prowadzi u myszy do wzrostu wytrzymałości.
Amerykanie zaznaczają, że wyniki ich studium można wykorzystać do poprawy działania mięśni choćby w zaburzeniach metabolicznych, otyłości czy osłabionych w wyniku naturalnego starzenia.
Wykazaliśmy, że myszy pozbawione rzeczonego genu biegną 6 razy dłużej niż myszy kontrolne i że męczliwe mięśnie – szybkie mięśnie z przodu nóg – zostają przeprogramowane i stają zmęczeniooporne – opowiada dr Tejvir S. Khurana. Gen koduje białko IL-15R-alfa, które albo działa w pojedynkę, albo razem z interleukiną-15. IL-15R-alfa odgrywa ważną rolę w odpowiedzi immunologicznej. Razem z interleukiną-15 ma też związki z fizjologią mięśni, na razie nie wiadomo jednak, na czym dokładnie polegają.
Mięśnie zbudowane z włókien wolnych – ST od ang. slow twitch, nazywane też włóknami typu I lub oksydacyjnymi - są przystosowane do ruchów ciągłych o małej intensywności (akcji wytrzymałościowych). Mięśnie zbudowane z włókien szybko kurczących się – FT od ang. fast twitch; nazywa się je też włóknami typu II – umożliwiają akcje szybkie, krótkie i intensywne. Supermięśniami FT są mięśnie poruszające gałką oczną. Są one dodatkowo jedynymi zmęczenioopornymi mięśniami szybkimi.
Podczas eksperymentów myszy z usuniętym genem IL-15R-alfa pokonywały 6,3 razy dłuższe dystanse i wykazywały bardziej nasiloną ogólną aktywność niż zwierzęta kontrolne. Poza tym ich szybkie mięśnie wydawały się oporne na zmęczenie i kurczyły się wolniej. Khurana i inni udowodnili też, że utrata IL-15R-alfa prowadzi do zmiany sposobu zużywania energii przez szybkie mięśnie, co wiąże się ze znacznym wzrostem wydolności wysiłkowej myszy.
W mięśniach zmodyfikowanych zwierząt wykryto więcej aktywnych czynników transkrypcyjnych, co przekładało się na większą liczbę włókien o mniejszej powierzchni z większą liczbą mitochondriów. Zagłębiając się dalej w morfologię, naukowcy stwierdzili, że na włókno przypadało więcej jąder komórkowych. Wszystkie zaobserwowane zmiany odpowiadały przekształceniom w kierunku mięśni z przewagą włókien oksydacyjnych.
Akademicy zauważyli też, że istnieje związek między genem IL-15R-alfa (a właściwie jego brakiem) a osiągnięciami sportowców uprawiających dziedziny wytrzymałościowe. Studium pokazuje, że mięśnie można przeprogramować, dlatego organizacje zajmujące się dopingiem w sporcie powinny dopisać do długiej listy zakazanych środków manipulowanie IL-15R-alfa. Na razie nie sprawdza się tego, nie istnieją też metody wykrywania tego typu praktyk u zawodników. Obecnie zespół Khurany zajmuje się ich stworzeniem.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Jeden z przedsiębiorców z Detroit zadziwił ostatnio uczonych wynalezieniem prostego procesu termicznej obróbki stali, który powoduje, że materiał staje się o 7% mocniejszy niż jakakolwiek inna stal. Flash Banite, bo tak nazwano nową stal lepiej też absorbuje wstrząsy niż większość stopów tytanu. Obecnie przedsiębiorca współpracuje z uczonymi z Ohio State University i wspólnie starają się zrozumieć proces wzmacniana stali, nazwany przez nich flash.
Uczeni przyznają, że gdy po raz pierwszy zgłosił się do nich Gary Cola, nie wiedzieli co o tym sądzić. Proces, który opisał, nie powinien działać. Nie wierzyliśmy mu. Zabrał więc mnie i moich studentów do Detroit - mówi profesor Suresh Babu, dyrektor National Science Foundation Center for Integrative Materials Joining for Energy Applications i jeden z niewielu specjalistów na świecie, który wciąż zajmuje się ulepszaniem właściwości stali.
Stal to coś, co nazywamy ‚dojrzałą technologią'. Lubimy myśleć, że wiemy o niej wszystko. Jeśli ktoś wymyśli proces, który wzmocni stal o kilka procent, to jest to olbrzymi postęp. Ale aż 7 procent? To niesamowite - mówi uczony.
Proces wynaleziony przez Gary'ego Colę polega na podgrzaniu i schłodzeniu stali. W stworzonym przez biznesmena laboratorium płachty stali przechodzą przez płomienie o temperaturze 1100 stopni Celsjusza, a następnie trafiają do kąpieli chłodzącej. Cały proces wzmacniania trwa... 10 sekund, gdy tymczasem najczęściej stosuje się technologię wielogodzinnego podgrzewania stali do temperatury około 900 stopni Celsjusza.
Cola poinformował Babu, że nie tylko błyskawicznie powoduje, że stal jest o 7% mocniejsza, ale można ją wyciągnąć o 30% bardziej niż stal martenzytową bez utraty jej właściwości. To z kolei oznacza, że np. producenci samochodów będą mogli robić ramy o 30% cieńsze, nie poświęcając przy tym wytrzymałości i bezpieczeństwa, a zyskując na wadze pojazdu.
Poprosiliśmy go o próbki stali i okazało się, że wszystko co mówił, było prawdą - mówi Tapasvi Lolla, jeden ze studentów Babu.
Cola, metalurg-samouk, nawiązał kontakt z naukowcami, gdyż chciał poznać proces, jaki stoi za wzmocnieniem stali.
Za pomocą mikroskopu elektronowego ujawniono, że w stali Coli powstała mikrostruktura martenzytowa. Ale nie tylko. Pojawiła się też bogata w węgliki mikrostruktura bainitowa.
Profesor Babu wyjaśnia, że prawdopodobnie szybkie podgrzanie i schłodzenie powodują, że węgliki nie mają czasu by się rozpuścić i utworzyć w kolejnym etapie martenzyt. Pozostają w stali i uzyskujemy unikatową mikrostrukturę zawierającą bainit, martenzyt i węgliki - mówi uczony.
Naukowcy mają nadzieję, że wynalazek Coli rozwiąże jeszcze jeden problem. Wysokowytrzymałe stale ulegają znacznemu osłabieniu w miejscach spawania. Niewykluczone, że zastosowanie metody metalurga-samouka, i szybkie podgrzanie oraz schłodzenie łączonych elementów zapobiegnie osłabieniu konstrukcji.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Na University of Technology w Sydney powstaje tzw. grafenowy papier - stworzony z grafitu materiał, który jest cienki jak papier i 10-krotnie bardziej wytrzymały niż stal. Pojawienie się takiego materiału będzie miało olbrzymi wpływ na przemysł samochodowy, lotniczy czy elektryczny.
Profesor Guoxiu Wang i jego zespół z UTS opracowali technologię wytwarzania grafenowego papieru ze zmielonego grafitu poddanego procesom oczyszczania i filtrowania, dzięki którym powstał nanomateriał o zadanych właściwościach. Składa się on z pojedynczej warstwy sześcioatomowego węgla, a dzięki odpowiedniemu dobraniu struktury papieru osiągnięto świetne właściwości termiczne, elektryczne i mechaniczne.
W porównaniu ze stalą nowy materiał jest sześciokrotnie lżejszy, ma pięć do sześciu razy mniejszą gęśtość, jest dwukrotnie twardszy, 13-krotnie bardziej elastyczny i 10-krotnie bardziej wytrzymały na rozciąganie.
Dzięki niemu mogą powstać lżejsze i bardziej wytrzymałe samochody oraz samoloty, które będą zużywały mniej paliwa i wydzielały mniej spalin.
Australijskie odkrycie przysłuży się też australijskiemu górnictwu. Miejscowe kopalnie zawierają bowiem olbrzymie ilości grafitu, który jest potrzebny do produkcji grafenowego papieru.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.