Le terre rare e il loro utilizzo nella costruzione dei motori elettrici

Jun 7, 2016 Off Comments in News by
Le terre rare e il loro utilizzo nella costruzione dei motori elettrici

neodimio terre rareDal servizio comunitario di informazione in materia di ricerca e sviluppo, notizie su tre progetti strategici che si propongono di affrontare il problema della presenza delle terre rare nella costruzione dei motori a magneti permanenti. Dai problemi geopolitici derivanti dal quasi monopolio cinese delle terre rare, alle soluzioni ingegneristiche per la riduzione del loro utilizzo nei magneti e alla sostituzione dei magneti stessi.

L’apporvvigionamento di terre rare ed il progetto Venus

La maggior parte delle macchine elettriche efficienti usa magneti permanenti composti da terre rare come il neodimio (terre rare leggere) e il disprosio (terre rare pesanti).
Il 95% dell’approvvigionamento globale di questi materiali proviene dalla Cina e si teme che il paese possa ridurre nuovamente le esportazioni come successe nel 2010.

È per questo che il progetto VENUS si è proposto di progettare macchine elettriche con materiali diversi dalle terre rare o persino senza magneti. Il team ha seguito due vie in parallelo – l’uso di motori a riluttanza commutata (SRM) o l’uso di motori a riluttanza sincrona con magneti permanenti ((PM)SynRM).

Come spiega il dott. Madariaga, VENUS è diviso in tre fasi – progettazione, produzione e integrazione in un’Azure Ford Transit Connect, seguita da test di guida. Sono già stati fatti straordinari progressi per quanto riguarda la progettazione e il dott. Madariaga prevede che il team comincerà la fabbricazione del primo prototipo entro aprile, procedendo in seguito all’integrazione nel veicolo.

Il progetto Romeo per i magneti permanenti

Il progetto ROMEO si occupa di diminuire drasticamente la quantità di terre rare pesanti necessarie nei magneti permanenti per il settore delle energie rinnovabili e di sostituire completamente i magneti permanenti con nuovi materiali magnetici. Migliorare le proprietà dei magneti attraverso ingegneria microstrutturale e sviluppare magneti privi di terre rare.

Il prof. Spomenka Kobe afferma: “ROMEO ha due obiettivi principali – il primo consiste nello sviluppo di diverse strategie di ingegneria microstrutturale al fine di migliorare drasticamente le proprietà dei magneti con una drastica riduzione delle terre rare pesanti o puramente basati su elementi delle terre rare leggeri; mentre il secondo consiste nello sviluppo di un magnete completamente privo di terre rare”.

Anche se il progetto non si concluderà prima della fine di quest’anno, il primo di questi obiettivi, che permetterà l’uso di magneti a temperature superiori ai 100 gradi, è già stato raggiunto. Lo sfruttamento dei risultati di ROMEO avverrà adesso in due fasi: dall’idea al prototipo e dal prototipo al mercato.

Il progetto Refreepermag

Come spera il dott. Niarchos, il progetto REFREEPERMAG mira ad ottenere una sostituzione sostenibile e duratura dei materiali ad approvvigionamento critico necessari per le innovazioni nei settori ad alto contenuto tecnologico delle industrie europee. Permettendo sostituti affidabili, il progetto darà il suo contributo al passaggio a risorse senza terre rare per dispositivi nelle tecnologie dei display e dei microsensori nelle quali la sostituzione non è possibile e per far scendere il costo delle materie prime delle terre rare.
l progetto è il primo ad aver adottato un approccio combinatorio allo sviluppo di magneti permanenti senza terre rare.