آرزو کیهان
گروه علم و فناوری

دانشمندان دانشگاه دورتموند آلمان موفق شده‌اند آلیاژی نوآورانه را برای چرخ‌های آلومینیومی خودرو توسعه دهند که شامل ۳۰ درصد فلز بازیافتی است. محققان این چرخ‌ها را گزینه ارجح برای رینگ‌های خودرو می‌دانند و معتقدند با توجه به اینکه این آلومینیوم بازیافتی، ده برابر اثر زیست‌محیطی بهتری نسبت به آلومینیوم معمولی دارد، می‌تواند انتشار کربن در صنعت خودروسازی را به طور چشمگیری کاهش دهد، بدون آنکه بر وزن، دوام یا زیبایی چرخ‌ها تأثیر منفی بگذارد. نمونه اولیه این چرخ نوآورانه قرار است تا اواسط سال آینده میلادی آماده بهره‌برداری شود.

چالش انرژی و آلودگی در تولید آلومینیوم تازه
چرخ‌های سنتی خودرو به طور کامل از آلومینیوم اولیه تولید می‌شوند که هزینه زیست‌محیطی سنگینی دارند. آلومینیوم اولیه برخلاف آلومینیوم بازیافتی و ذوب‌ شده (آلومینیوم ثانویه)، از آلومینا به دست می‌آید و برای استخراج آن از سنگ معدن بوکسیت و تصفیه‌ از طریق الکترولیز، انرژی زیادی مصرف می‌شود که عمدتاً از محل سوخت‌های فسیلی است. آمارها نشان می‌دهد تولید هر تن آلومینیوم اولیه، حدود ۱۵ تن دی‌اکسیدکربن منتشر می‌کند اما میزان مصرف انرژی آلومینیوم بازیافتی تنها پنج درصد انرژی تولید آلومینیوم تازه است. با این حال، وجود عناصر اضافی در ضایعات فلزی، ترکیب آلیاژ را ناپایدار می‌کند و می‌تواند بر سختی، مقاومت و دوام چرخ خودرو تأثیر بگذارد.
 از همین رو اعضای این گروه پژوهشی تلاش کرده‌اند با آزمایش‌های گسترده، راهی برای حل این مشکل پیدا کنند. پژوهشگران برای دستیابی به این هدف، بیش از ۳۰۰ نمونه آلیاژ را آزمایش کردند و با استفاده از مدل‌سازی پیش‌بینی ‌کننده، ترکیب دقیق آلیاژ را برای حفظ ثبات و عملکرد اصلاح کردند. «یاکوب نوواک»، یکی از اعضای این تیم پژوهشی، تأکید می‌کند:«فرآیند تفکیک و جداسازی پیچیده است و فعلاً می‌توان تنها تأمین پایدار ۳۰ درصد آلومینیوم بازیافتی را تضمین کرد. این تیم در حال بررسی راهکارهایی برای افزایش راندمان انرژی از طریق ساخت چرخ‌های نازک‌تر و سبک‌تر برای کاهش وزن خودرو، طراحی آیرودینامیک بهبود ‌یافته برای کاهش مصرف سوخت و استفاده از قطعات پلاستیکی زیست‌پایه برای کاهش مقاومت هواست. به گفته او، نتیجه این نوآوری می‌تواند افزایش برد خودروهای برقی و کاهش مصرف سوخت در خودروهای معمولی را به دنبال داشته باشد. نظر بر این است که چرخ آلومینیومی آینده باید کم‌کربن‌تر، مقرون ‌به ‌صرفه‌تر و در عین حال زیبا و قابل فروش باشد.