Avances en el reciclado del titanio
24 julio 2023
IperionX y Aperam Recycling se han asociado para establecer una cadena de suministro de titanio circular.
IperionX Limited y Aperam Recycling, a través de su entidad estadounidense ELG Utica Alloys, se han asociado para establecer una cadena de suministro de titanio de 100% circular baja en carbono. ELG suministrará chatarra de titanio limpia, e IperionX utilizará sus tecnologías patentadas de procesamiento de titanio para producir titanio bajo en carbono, fomentando una cadena de suministro más sostenible y circular. El objetivo de esta colaboración es localizar la producción de titanio bajo en carbono en Estados Unidos, reducir las emisiones de carbono y crear un sector de fabricación con componentes de titanio sostenibles. Al reciclar más titanio metálico, la asociación pretende reducir costes, mitigar la escasez en la cadena de suministro y garantizar una cadena de suministro de titanio estadounidense de circuito cerrado.
Cómo funciona
IperionX está desarrollando una tecnología de fusión capaz de producir productos de titanio totalmente circulares y con bajo contenido en carbono. Actualmente, IperionX está produciendo polvos metálicos de titanio utilizando scrap de titanio en sus instalaciones piloto.
El proceso de fabricación del titanio se realiza utilizando materia prima de titanio 100% chatarra e implica varias etapas clave:
Recogida y clasificación de la chatarra de titanio
El proceso comienza con la recogida y clasificación de la chatarra de titanio. Estos materiales pueden proceder de diversas fuentes, como residuos de fabricación, productos al final de su vida útil y componentes de titanio desechados. La chatarra recogida se clasifica cuidadosamente para eliminar cualquier contaminante o impureza que pudiera afectar a la calidad del polvo de titanio reciclado.
Proceso y preparación de la chatarra de titanio
Una vez clasificada, la chatarra de titanio se somete a un proceso de tratamiento y preparación. Este paso puede consistir en limpiar, cortar o triturar la chatarra para facilitar su posterior procesamiento. El objetivo es transformar la chatarra en una forma adecuada para los pasos posteriores.
Producción de polvo de titanio
Tras la preparación, la chatarra de titanio procesada se somete a un método de reciclaje especializado para convertirla en polvo de titanio. Este innovador proceso garantiza que el polvo resultante cumpla normas de alta calidad y esté libre de impurezas. El polvo de titanio reciclado es un elemento clave para el proceso de impresión 3D, garantizando que los productos finales posean las características y propiedades materiales requeridas.
Impresión 3D
Con el polvo de titanio reciclado listo, comienza el proceso de impresión 3D. La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, es una técnica de vanguardia que permite crear geometrías complejas y diseños personalizados capa a capa. El polvo de titanio reciclado se introduce en una impresora 3D, donde se funde y fusiona con precisión para construir los productos impresos en 3D deseados. Este proceso ofrece una libertad de diseño excepcional, eficiencia material y reducción de residuos en comparación con los métodos de fabricación tradicionales.
Posprocesamiento y control de calidad
Tras la impresión 3D, los productos se someten a medidas de procesamiento y control de calidad. Este paso puede implicar la eliminación de estructuras de soporte, el acabado de la superficie y el tratamiento térmico para optimizar las propiedades del material y la resistencia mecánica de los productos impresos. Los rigurosos controles de calidad garantizan que los productos cumplen las especificaciones requeridas y las normas del sector.
Mecanizado y acabado
Para determinadas aplicaciones, puede ser necesario un mecanizado y acabado adicionales para lograr tolerancias y características superficiales precisas. Pueden emplearse procesos de mecanizado como el fresado o el torneado CNC para afinar los productos impresos en 3D y satisfacer requisitos específicos.
Productos finales
Una vez completadas las fases de mecanizado y acabado, los productos de titanio totalmente impresos en 3D y mecanizados están listos para su uso. Estos productos ofrecen una fuerza excepcional, propiedades de ligereza y una excelente resistencia a la corrosión, por lo que son muy solicitados en industrias como la aeroespacial, automovilística, médica, etc.
Al utilizar un 100% de materia prima de titanio de desecho y un 100% de polvo de titanio reciclado, este proceso de fabricación contribuye significativamente a los esfuerzos de sostenibilidad, reduciendo la demanda de materias primas vírgenes y minimizando el impacto medioambiental. Además, la flexibilidad de la impresión 3D permite la producción de diseños intrincados y a medida, revolucionando la forma en que se fabrican los componentes de titanio y avanzando en la adopción de los principios de la economía circular en la industria manufacturera.
Por qué es importante reducir la huella de carbono en la industria del titanio
La industria de fundición de titanio contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero, en particular de dióxido de carbono (CO2). El CO2 es uno de los principales impulsores del cambio climático y del calentamiento global. Al reducir la huella de CO2, la industria puede contribuir a los esfuerzos mundiales para mitigar el cambio climático y limitar el aumento de las temperaturas globales, lo cual es crucial para preservar los ecosistemas del planeta y evitar impactos catastróficos sobre el medio ambiente y las sociedades humanas.
Muchos países y organizaciones internacionales están aplicando normativas estrictas y objetivos de reducción de emisiones para combatir el cambio climático. Reducir la huella de CO2 en la industria de la fundición de titanio es necesario para cumplir estas normativas y evitar posibles sanciones o restricciones en las operaciones. Adoptar prácticas sostenibles y minimizar las emisiones de carbono también ayuda a las empresas a demostrar su compromiso con la responsabilidad medioambiental y puede mejorar su reputación y competitividad en el mercado.
Claves para hablar con propiedad
El proceso de fundición del titanio consume mucha energía, y los métodos tradicionales de producción suelen depender de combustibles fósiles, que liberan importantes cantidades de CO2. Adoptando prácticas más eficientes desde el punto de vista energético, como el uso de fuentes de energía más limpias y la optimización de los procesos de fundición, la industria puede reducir su consumo total de energía y, en consecuencia, disminuir sus emisiones de CO2. Además, la conservación de los recursos es vital para garantizar la disponibilidad de materias primas para las generaciones futuras y promover un modelo económico más sostenible.
La reducción de la huella de CO2 puede suponer un ahorro de costes para la industria de fundición de titanio. Las prácticas de eficiencia energética suelen traducirse en una reducción de los gastos operativos, lo que se traduce en una mejora de la rentabilidad. Además, la adopción de prácticas sostenibles puede mejorar la viabilidad a largo plazo de la industria, ya que está mejor preparada para posibles cambios en los precios de la energía, la normativa y las preferencias de los consumidores.
Las emisiones de los procesos de fusión del titanio pueden contribuir a la contaminación atmosférica y tener un impacto negativo en la salud pública. Las partículas y otros contaminantes liberados durante la fusión del titanio pueden provocar problemas respiratorios y otros problemas de salud, especialmente en las comunidades que viven cerca de las instalaciones de fabricación. Al minimizar las emisiones de CO2, la industria puede mejorar la calidad del aire y proteger la salud y el bienestar de las comunidades circundantes.
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