Usinas de energia serão impulsionadas com superliga impressa

Engenheiros americanos usaram uma impressora 3D para criar uma liga metálica de alto desempenho

(superliga) com composição inusitada.É mais forte, mais leve e pode suportar temperaturas mais altas do que os materiais modernos de turbinas. A tecnologia aumentará a produção de energia em usinas de combustíveis fósseis e nucleares.

Os cientistas usaram uma impressora 3D para rapidamentederreter metais em pó e depois imprimir uma amostra da mistura. A liga acabada contém 42% de alumínio, 25% de titânio, 13% de nióbio, 8% de zircônio, 8% de molibdênio e 4% de tântalo. O estudo mostrou que a 800°C a composição é mais forte do que muitas outras ligas de alto desempenho. 

Esquema de produção (esquerda) e comparação das características da nova liga com análogos modernos. Imagem: Andrew B. Kustas et al., Applied Materials Today

Engenheiros dizem que novo material é incomumo fato de nenhum dos metais representar mais da metade do material acabado e ao mesmo tempo incluir um grande número de metais diferentes. Para criar uma liga, é utilizado um modelo especial, baseado em dados conhecidos da metalurgia, que permite calcular e prever as propriedades do material acabado.

Estas são misturas extremamente complexas.Todos esses metais interagem em nível microscópico – até mesmo atômico – e são essas interações que realmente determinam quão forte é um metal, quão dúctil ele é, qual será seu ponto de fusão e assim por diante.

Michael Chandross, coautor do estudo no Sandia National Laboratories

A maioria das centrais eléctricas modernas - e aquelasque funcionam com combustíveis fósseis e usinas nucleares que usam calor para girar turbinas que geram eletricidade. A eficiência da usina é limitada pela temperatura que as partes metálicas da turbina podem suportar. Quanto mais alto, mais energia pode ser convertida em eletricidade, reduzindo ao mesmo tempo a quantidade de calor residual liberado para o meio ambiente.

Os pesquisadores continuarão pesquisando a nova liga para explorar a escalabilidade da tecnologia de fabricação e o desempenho da liga em condições reais.

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