Da uno studio scientifico portato avanti dall’Università dell’Alberta, in Canada, emerge come, la superlega alluminio-nichel, potrebbe essere la soluzione ideale per rendere più sicuri i motori ad idrogeno. In che modo? E quanta strada c’è ancora da fare?
Le superleghe
In generale, le superleghe sono dei materiali sviluppati soprattutto per impieghi strutturali ad alte temperature, e selezionati per la loro grande resistenza anche a continue sollecitazioni meccaniche. Possono essere a base di nichel, ferro o cobalto, e in base a questo variano anche le caratteristiche interne.
Le più utilizzate sono senza dubbio le prime, che possono però essere combinate anche con altri elementi. I ricercatori dell’Università dell’Alberta, in Canada, hanno infatti scoperto quanto la superlega alluminio-nichel sia eccezionale per l’impiego nel settore dell’idrogeno.
Le ragioni?
Le ragioni? I motori ad H2 devono sopportare sempre altissime temperature, che possono anche arrivare a ben 1500 gradi Celsius e mettere a rischio gli stessi componenti.
In tale quadro dunque, è importante adoperare degli elementi in grado di resistere a tutto questo per assicurare al meglio il funzionamento del propulsore.
Nello specifico, la lega analizzata dai ricercatori è la AlCrTiVNi5, dalle proprietà superiori che riguardano un’elevata stabilità, una bassa espansione, una tolleranza alla frattura e una preziosa combinazione di resistenza e duttilità.
I punti di forza
Parliamo di prodotti già ampiamente utilizzati in campo aeronautico e aerospaziale, e che nel settore dell’H2 potrebbero sicuramente fare la differenza. Ad oggi infatti, la maggior parte dei motori a combustione a idrogeno funziona con un mix di carburanti.
Bisognerebbe invece sfruttare al meglio i vantaggi offerti dalle superleghe in tutti quei comparti dove è fondamentale la resistenza al calore, per affrontare così dei limiti che hanno finora bloccato lo sviluppo di alcune tecnologie, proprio come quelle legate all’uso del carburante pulito ottenuto dall’elettrolisi.
Tra gli altri punti di forza garantiti dal materiale, c’è anche un’elevata resistenza all’ossidazione e alla corrosione, ideale dunque per rivestire superfici di turbine a gas, centrali elettriche, veicoli e propulsori.
Grandi risultati in ambienti corrosivi
Il team di ricerca americano però non è giunto subito alla AlCrTiVNi5. Prima è stato necessario analizzare pro e contro assicurati da ogni lega disponibile in commercio, per compiere poi simulazioni teoriche e identificare nuove potenziali combinazioni.
Tutti gli esperimenti eseguiti hanno portato alla fine alla soluzione ideale, data dal mix tra alluminio e nichel che ha portato a grandi risultati, resistendo anche per 100 ore a 900 gradi Celsius.
Che altre soddisfazioni porterà l’utilizzo di tali materiali? Saranno sicuramente necessari ulteriori studi sul tema, ma per i ricercatori la lega trovata è di certo superiore a qualsiasi altra presente al momento sul mercato.
