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Nuovo tipo di magneti permanenti ad alte prestazioni

03.11.2017

I ricercatori del Lawrence Livermore National Laboratory hanno sviluppato un nuovo tipo di magnete permanente ad alte prestazioni che dovrebbe affrontare la carenza di magneti permanenti convenzionali a base di samario e neodimio. La base del nuovo magnete è la struttura dei magneti a base di composto di samario e cobalto (SmCo5), ma la maggior parte degli atomi di cobalto, scarsi e costosi, sono stati sostituiti da atomi di ferro e nichel.

I moderni magneti al neodimio hanno un vantaggio rispetto ai magneti a base di samario e cobalto in termini di prestazioni energetiche. Il nuovo magnete elimina la maggior parte delle carenze note dei magneti SmCo5, pur mantenendo la loro efficienza originale alle alte temperature.

Sfortunatamente, la sostituzione della maggioranza assoluta degli atomi di cobalto con atomi di ferro aventi un momento magnetico maggiore rende il reticolo cristallino esagonale del materiale del magnete termodinamicamente instabile. Gli scienziati del Livermore National Laboratory sono stati in grado di aggirare il problema dell'instabilità aggiungendo atomi di nichel "stabilizzanti" al reticolo cristallino.

Utilizzando i calcoli dei modelli di struttura elettronica del nuovo magnete SmCoNiFe3, è stato dimostrato che questo magnete ha una serie di notevoli proprietà magnetiche ed è in grado di sostituire i magneti SmCo5 o al neodimio in molti settori della loro applicazione. "Questa è una scoperta molto tempestiva", afferma Per Soderlind, ricercatore capo. cobalto, molto economico e disponibile".

I ricercatori sono attualmente in attesa di brevetto per un nuovo tipo di magnete permanente che hanno sviluppato. E dopo aver ottenuto un brevetto, inizieranno a sviluppare un metodo per la produzione di tali magneti su scala industriale.

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Notizie casuali dall'Archivio

Idrogeno da oro e ruggine 23.05.2013

Gli ingegneri della Duke University hanno sviluppato un nuovo modo per produrre idrogeno puro che potrebbe aiutare a risolvere il problema dei combustibili fossili insostenibili. C'è molto idrogeno nell'ambiente, ma la produzione e il trasporto di idrogeno molecolare su scala industriale è ancora una questione costosa e complicata. Inoltre, con le moderne tecnologie per la produzione di idrogeno, il monossido di carbonio è spesso un sottoprodotto tossico per l'uomo e gli animali.

Per la prima volta, gli scienziati sono riusciti a creare un processo catalitico per la riforma dei prodotti petroliferi, che riduce quasi a zero la formazione di CO dannosa. Il nuovo processo produce idrogeno a temperature molto più basse, con anidride carbonica e acqua come sottoprodotti. Va notato che, nonostante le emissioni di CO2 durante la produzione di idrogeno, l'inquinamento atmosferico da questo gas serra diminuirà anche, poiché l'idrogeno brucia in modo pulito, con la formazione di acqua.

Il nuovo processo di produzione dell'idrogeno si basa sull'utilizzo di catalizzatori di nanoparticelle a base di oro e ossido di ferro (ruggine). Questo è il know-how, perché fino ad ora l'oro è stato utilizzato come unico catalizzatore, mentre gli ingegneri della Duke University hanno utilizzato l'ossido di ferro come potenziatore della reazione catalitica.

Grazie al nuovo catalizzatore, le emissioni di monossido di carbonio sono trascurabili nella produzione di idrogeno: meno dello 0,002% ovvero 20 parti per milione. Ciò non solo riduce l'inquinamento atmosferico, ma consente anche la produzione di idrogeno puro adatto all'uso nelle celle a combustibile. Inoltre, il nuovo catalizzatore è in funzione da oltre 200 ore senza alcun segno di riduzione dell'efficienza o aumento delle emissioni di COXNUMX.

Sebbene l'esatto meccanismo del catalizzatore sia sconosciuto, fino ad ora si credeva che l'ossido di ferro servisse solo come struttura di supporto per l'oro. Tuttavia, si è scoperto che è in grado di influenzare direttamente la reazione di riforma dei prodotti petroliferi. Gli scienziati ritengono che ciò sia dovuto alle dimensioni delle nanoparticelle d'oro e intendono continuare gli esperimenti in questa direzione. Resta da sperare che saranno finalmente in grado di trovare un metodo sufficientemente efficace e sicuro per la produzione industriale di combustibile a idrogeno.

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