Produkcja pianki metalowej na potrzeby produktów przemysłowych w ramach recyklingu aluminium
Aluminium posiada szereg atrakcyjnych właściwości dla różnych gałęzi przemysłu, takich jak dobry stosunek wagi do wytrzymałości czy odporność na korozję. Staje się więc on coraz bardziej popularny w sektorze lotniczym i motoryzacyjnym, na przykład w przypadku lekkich pojazdów elektrycznych. Ponad 50 % aluminium produkowane jest z materiałów odpadowych, takich jak złom aluminiowy, co pozwala oszczędzić zasoby naturalne, takie jak boksyty, główne źródło aluminium. Ponieważ podczas recyklingu aluminium zużywa się tylko 5 % energii potrzebnej do jego pierwotnej produkcji, rozwiązanie to przynosi również oszczędności w zakresie energii. Wciąż jednak miejsce ma znaczące marnotrawstwo aluminium. Co roku na składowiska odpadów trafia około 5,343 mln ton tego materiału. W ramach projektu ALFOAM wsparcie UE pomogło firmie Createc, koordynatorowi projektu, przeprowadzić studium wykonalności dla przełomowej technologii w zakresie ponownego użycia aluminium, które w przeciwnym razie nie nadawałoby się do recyklingu. Technika ta służy do produkcji paneli z pianki aluminiowej, będących przedmiotem zainteresowania producentów części samochodowych, projektantów i architektów.
Panele piankowe
Zespół projektu ALFOAM opracował proces produkcji wyrobów wykonanych z pianek metalowych pozyskiwanych bezpośrednio ze złomu aluminiowego, takich jak profile wytłaczane. Te pianki metalowe, formowane z wypełnionymi gazem porami, są mocne i wytrzymałe. Można je elastycznie dostosowywać do różnych potrzeb. Podczas gdy przetwarzanie dużych fragmentów złomu aluminiowego jest dość proste, poddawanie obróbce elementów mniejszych rozmiarów jest bardziej problematyczne i nieekonomiczne, ponieważ zazwyczaj wypalają się one podczas stapiania. Wyjątkowość procesu ALFOAM tkwi w tym, że nie polega on na stapianiu złomu i zużywa znacznie mniej energii, dzięki czemu jest bardziej przyjazny dla środowiska. „Zaczęliśmy od opracowania techniki przetwarzania mniejszych odpadów, ale w wyniku naszych doświadczeń, zupełnie przypadkowo, odkryliśmy, że nasze wysiłki poskutkowały wytworzeniem pianki aluminiowej, którą wykorzystaliśmy do opracowania naszej autorskiej techniki” – wyjaśnia koordynator projektu, Maciej Nowosielski. Najpierw złom jest wybierany i sortowany w celu usunięcia stali, tworzyw sztucznych i innych zanieczyszczeń. Następnie prasujemy złom do postaci pastylek, które na kolejnym etapie poddawane są dwóm ściśle kontrolowanym operacjom wytłaczania: formowanie do postaci półproduktu i tworzenie pianki. Pod koniec stosujemy opatentowaną w ramach projektu ALFOAM technikę do formowania ostatecznej postaci pianki aluminiowej jako materiału służącego do tworzenia dalszych produktów. Dotychczas próby prasowania, wytłaczania i tworzenia pianki były prowadzone w skali półprzemysłowej. Zespół przeprowadził również próby z użyciem różnych materiałów wsadowych, np. wiórów pochodzących z różnych procesów obróbki, takich jak frezowanie, szlifowanie i cięcie. We współpracy z partnerami zespół był w stanie zweryfikować, czy technologia jest skalowalna.
Elastyczne rozwiązanie
Rozwiązanie ALFOAM może przyczynić się do lepszego zarządzania trudnymi do przetworzenia odpadami, zmniejszając ich ogólną objętość, a pośrednio także ilość odpadów uwalnianych do atmosfery w postaci popiołu powstałego podczas procesu przetapiania. Dla firm wytwarzających odpady technologia ta oznacza nie tylko obniżenie kosztów ich utylizacji, ale również wygenerowanie dodatkowych przychodów ze sprzedaży cennej pianki metalicznej. Zespół kontynuuje obecnie dostosowywanie technologii do recyklingu innych materiałów, ze szczególnym uwzględnieniem stopów aluminium. Oprócz sektorów architektury, budownictwa i transportu publicznego współpracują oni również z wiodącym producentem kołowych transporterów opancerzonych w celu zbadania możliwości wejścia na ten rynek. „Następnym krokiem jest przygotowanie technologii dla pierwszych użytkowników. Następnie będziemy rozwijać strategie długoterminowe, być może poszukując zewnętrznego inwestora, który przyspieszy rozwój” – mówi Nowosielski.
Słowa kluczowe
ALFOAM, aluminium, pianka metalowa, odpady, recykling, boksyty, stopy, profile wytłaczane
