Устойчивая металлургия: стратегии NIST для России

Национальный институт стандартов и технологий (NIST) представил доклад, в котором определены ключевые стратегии для создания более эффективной, устойчивой и надежной инфраструктуры переработки металлов в США. Документ подчеркивает основные вызовы, такие как отсутствие четких стандартов для переработанного сырья и уязвимость цепочек поставок критически важных материалов, которые необходимо преодолеть для более рационального использования металлов в экономике.

Переработка металлов охватывает весь жизненный цикл материалов – от добычи и разработки сплавов до производства, повторного использования и утилизации. Повышение устойчивости и надежности металлургических процессов, особенно в условиях сбоев в цепочках поставок и дефицита ресурсов, является залогом развития американских инноваций, промышленной конкурентоспособности, а также укрепления экономической и национальной безопасности.

В основе отчета "Материальные вызовы в развитии устойчивой инфраструктуры переработки металлов" лежит материал NIST, обобщающий итоги семинара, проведенного в июле 2024 года. "Семинар собрал разнообразную группу экспертов из промышленности, академических кругов и политических кругов для решения сложнейших задач в области переработки металлов", – отметил Эндрю Йамс, инженер-исследователь NIST и соавтор доклада. "Решение этих задач требует нового подхода к источникам, переработке, использованию и утилизации металлов".

Доклад затрагивает различные аспекты металлургического производства, включая новые технологии для добычи и переработки сыпучих материалов, таких как алюминий и сталь, а также разработку передовых инструментов моделирования и анализа данных для создания новых сплавов.

Особое внимание уделяется важности критически важных материалов, в том числе минералов, содержащих литий и кобальт, которые являются ключевыми компонентами в производстве смартфонов, аккумуляторов, полупроводников и медицинских устройств. Также упоминаются суперсплавы, используемые в военной технике и авиационных двигателях. Эти материалы зачастую сложно получить из-за ограниченной доступности и рисков нарушения цепочек поставок. Для решения этих проблем промышленность может диверсифицировать свои источники поставок, находить альтернативные материалы и совершенствовать методы переработки для более эффективного повторного использования существующих ресурсов.

В отчете также подчеркивается необходимость совершенствования стандартов для повторного использования и переработки металлов. Более качественные стандарты могут повысить эффективность разделения металлов для утилизации, снижая затраты для отрасли. Новые программы сертификации помогут гарантировать, что продукция, изготовленная с использованием переработанных материалов, соответствует стандартам производительности, что, в свою очередь, может расширить рынок для таких материалов.

NIST выделяет пять ключевых стратегий, которые помогут отрасли справиться с этими и другими вызовами:

• Развитие науки об измерениях для устойчивого производства металлов, включая новые методы разделения при переработке.
• Создание технической базы для поддержки разработки стандартов, включая данные, необходимые для создания или улучшения стандартов, основанных на производительности, для широко перерабатываемых металлов, таких как алюминий и сталь.
• Улучшение инструментов анализа данных и моделирования для оценки рисков поставок и проектирования изделий с учетом возможности переработки.
• Содействие развитию рабочей силы и образования путем создания программ обучения и установления партнерских отношений между университетами, лабораториями и промышленностью.
• Объединение заинтересованных сторон для создания коллабораций, способствующих обмену знаниями и инновациям.

Семинар NIST собрал производителей, технологические компании, исследователей и других экспертов, представляющих все этапы производственно-сбытовой цепочки металлов. NIST имеет долгую историю объединения заинтересованных сторон из различных отраслей для решения общих проблем посредством развития технологий и стандартов.

"Мы постоянно ищем способы помочь промышленным партнерам в решении сложных инженерных или научных задач", – отметил Йамс. "Часть миссии NIST заключается в поддержании конкурентоспособности американской промышленности. Мы можем достичь этого, выявляя перспективные технологии и помогая вывести их из лаборатории для внедрения в промышленных масштабах".