USA ukončuje závislosť od Číny. Prevratný vynález im naplní zásoby kľúčovej látky

Čína dnes ovláda drvivú väčšinu trhu so vzácnymi horninami, ktoré sú nevyhnutné pre výrobu vysokovýkonných magnetov. Tie poháňajú nielen elektromotory v elektromobiloch, ale aj veterné turbíny, zdravotnícke prístroje MRI a množstvo ďalších moderných technológií, píše Interesting Engineering. Avšak technológia vyvinutá na University of Minnesota sľubuje zmenu pravidiel hry.

Zatiaľ majú čo doháňať

Vedec Jian-Ping Wang vyvinul unikátny typ permanentného magnetu vyrobeného z železa a dusíka – tzv. železo-nitridový magnet (Fe₁₆N₂). Na rozdiel od tradičných neodým-železo-bórových magnetov (NdFeB), ktoré sú závislé na ťažbe vzácnych zemín, tento nový materiál využíva bežné a ľahko dostupné prvky.

Železo-nitrid má extrémne vysokú hodnotu magnetického toku – teda množstvo magnetickej energie, ktoré materiál dokáže generovať. Tento tok je vyšší než pri akomkoľvek doteraz známom materiáli, čo umožňuje vytvárať kompaktnejšie, ľahšie a efektívnejšie motory a generátory.

Technológia zároveň rieši kľúčový problém globálneho dodávateľského reťazca: suroviny pre výrobu sú dostupné prakticky kdekoľvek a USA si ich dokážu zabezpečiť výlučne z domácich zdrojov. To eliminuje závislosť na Číne, ktorá v posledných rokoch využíva kontrolu nad trhom so vzácnymi zeminami ako geopolitický nástroj.

Aj keď magnety od Niron Magnetics fungujú spoľahlivo do 200 °C, aplikácie vyžadujúce vyššiu tepelnú odolnosť (napríklad v letectve či špičkových vojenských technológiách) budú ešte určitý čas závislé od zliatin obsahujúcich samárium a dysprózium.

Neomagnets.net

Dopyt stále rastie

Výroba železo-nitridových magnetov je však technologicky zrelá. Proces od syntézy nanopráškov až po finálnu magnetickú úpravu využíva štandardné priemyselné zariadenia, čo uľahčuje rýchlu expanziu výroby. Niron Magnetics už začala s výstavbou výrobného závodu v Minnesote, no odborníci upozorňujú, že uspokojenie prudko rastúceho dopytu – ktorý sa má do roku 2035 strojnásobiť – bude veľkou logistickou a technologickou výzvou.

Železo-nitridové magnety otvárajú dvere k novej generácii efektívnejších elektromotorov a menších, výkonnejších generátorov. V kombinácii s rastúcim globálnym dopytom po obnoviteľných zdrojoch energie a elektromobilite môže práve táto technológia výrazne prispieť k dekarbonizácii a technologickej suverenite Západu.

Jonathan Rowntree, generálny riaditeľ Niron Magnetics, zdôrazňuje, že záujem o technológiu dramaticky vzrástol s rastúcim napätím v oblasti americko-čínskeho obchodu: „Naša inovácia nie je len vedecký úspech, ale aj strategická odpoveď na meniacu sa globálnu realitu.“

Čítajte viac z kategórie: Novinky