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