NANO‑S‑MART: altzairugintza jasangarri eta lehiakor baterantz Europan
NANO-S-MART Europar Batasunak finantzatutako ikerketa-proiektua da, Ceit ikerketa-zentroak koordinatzen duena. 2025ean abiatutako egitasmoaren helburua da txatar gehiago erabiliz propietate handiko altzairuak ekoitz daitezkeen aztertzea, materialaren kalitatea mantenduz eta karbono-emisioak murriztuz. Horretarako, Europako ikerketa-zentro, unibertsitate eta industria-enpresa nagusiak elkartu dira, altzairugintzaren deskarbonizazioan aurrerapausoak emateko.
Europako altzairugintza une erabakigarrian dago, merkatu-baldintza gogorrek eta klima-aldaketa arintzeko konpromisoek estututa. Siderurgiaren sektoreak erronka historikoa du aurrean: berotegi-efektuko gasen isuriak nabarmen murriztea, propietate altuko altzairuen ekoizpena eta lehiakortasuna bermatuz. Klima-aldaketaren aurkako borroka ezinbestekoa bihurtu den honetan, berrikuntza industriala izango da trantsizio honen giltza. Euskal Herriak erantzukizun zuzena du, historikoki, altzairugintzak herrialdearen garapen industrialean izan duen pisu estrategikoagatik.
Altzairugintza, Europar Batasuneko CO₂ isurien % 5,7aren erantzule
Gaur egun, altzairuaren ekoizpena Europar Batasuneko CO₂ isurien % 5,7aren erantzule da (World Steel erakundearen datuen arabera, altzairu tona bakoitzeko 2,2 tona CO₂ inguru), zeina manufaktura-sektorearen barruan energia gehien kontsumitzen duen jarduera baita. Tradizionalki, altzairugintza ikatzarekin estuki lotuta egon da, bereziki labe garaian oinarritutako ekoizpen-prozesuetan. Prozesu horietan, ikatza funtsezko lehengaia da, ikatzetik eratorritako kokea lortzeko zein ekoizpen-prozesurako energia-iturri gisa. Teknologia horrek CO₂ isuri handiak ditu, eta, ondorioz, industria-jarduera kutsatzaileenetako bat bihurtzen du siderurgia.
Europako hainbat ekoizlek konpromisoa hartu dute 2050erako klima-neutraltasuna lortzeko Europar Batasunak duen xedearekin bat egiteko. Beraz, ezinbestekoa izango da altzairua ekoizteko moduan eraldaketa sakona ematea, ohiko labe garaian oinarritutako ekoizpen-prozesuak alde batera utziz, eta CO₂ isuri baxuagoak dituzten ekoizpen-prozesuetara igarotzea. Ekoizpen-prozesu garbiagoen artean aukera itxaropentsuak dira hidrogeno berdea eta arku elektrikoko labeak uztartzen dituzten prozesuak. Arku elektrikoko labea da elektrizitatearen bidez altzairu-txatarra urtzeko erabiltzen den labe industriala, eta aukera ematen du ikatzean oinarritutako ohiko prozesuek baino modu garbiagoan ekoizteko altzairua. Aurrez aipatu bezala, labe garaiak 2,2 tona CO₂ isurtzen ditu ekoitzitako tona bat altzairuko. Txatarraren erabileraren % 10 eko igoera kontuan hartuta, 220 kg‑ko CO₂ gutxiagomurrizketa sortuko litzateke tona bat altzairuko.
Deskarbonizazioaren mugak
Hala ere, trantsizio berde honek muga berriak dakartza. Txatar gehiago erabiltzeak altzairuan izan ohi diren hondar-elementuen (kobrea, kromoa, nikela, fosforoa eta antzekoak) presentzia handitzea dakar. Kontzentrazio baxuetan kaltegarriak ez diren arren, kantitate altuetan hondar-elementuek altzairuaren prozesagarritasuna eta propietate mekanikoak kaltetu ditzakete. Horrela, NANO‑S‑MART proiektuak altzairu martensitikoen ekoizpenean hondar-elementuek izan ditzaketen eraginak aztertzen ditu. Altzairu martensitikoak dira erresistentzia mekaniko, gogortasun eta higadurarekiko erresistentzia handiko altzairuak; ezaugarri horiek tratamendu termiko berezi baten bidez lortzen dira, altzairuaren barne-egitura eraldatuz. Horregatik dira funtsezkoak eraikuntzan, automobilgintzan, energian, nekazaritzan zein defentsan. Gainera, Europako lehiakortasunerako estrategikotzat jotzen dira; gaur egun, lau milioi tonakoa da altzairu martensitikoen merkatu globala.
Proiektuaren galdera nagusia honako hau da: posible al da altzairu martensitikoak ekoiztea txatar gehiago erabiliz, CO₂ emisioak murriztuz eta altzairu horien propietate mekanikoak mantenduz?
NANO‑S‑MART proiektuak maila desberdinetan aztertzen du altzairu martensitikoen portaera: batetik, piezaren portaera orokorra neurtzen du (adibidez, erresistentzia mekanikoa edo gogortasuna); bestetik, mikroskopio bidez materialaren barne-egitura aztertzen du; eta, azkenik, eskala nanometrikoan, atomo eta prezipitatuen banaketak propietateetan duen eragina ikertzen du. Informazio hori guztia industria-esperientziarekin eta laborategiko karakterizazio-teknikekin uztartzeak aukera ematen du hobeto ulertzeko nola eragiten duten altzairuaren konposizioak eta ekoizpen-prozesuak azken propietateetan.
NANO‑S‑MARTen bost bazkidek hartzen dute parte. Ceitek, Donostiako zentro teknologikoak, proiektua koordinatzen du, eta altzairu martensitikoen prozesagarritasuna eta jasangarritasuna aztertzen ditu. Alemaniako Karlsruhe Institute of Technology-k (KIT) eta Max Planck Institute for Sustainable Materials-ek materialaren barne-egitura ikertzen dute, mikroeskalatik nanoeskalara, hondar-elementuek altzairuaren portaera mekanikoan duten eragina ulertzeko. Ganteko Unibertsitateak (UGent, Belgika) eredu atomistikoak garatzen ditu. OCAS‑ArcelorMittal-ek, berriz, industriaren ikuspegia eskaintzen du, laborategian materialak sortzeaz gain, garatutako ezagutza altzairugintzako benetako ekoizpen-prozesuetara eramateko. Horrela, proiektuak laborategiko ikerketa eta industria-aplikazioa lotzen ditu.
NANO‑S‑MARTek altzairua modu garbiagoan ekoizteko bideak aztertzen ditu: txatar gehiago erabiltzea, hondar-elementuen eragina kontrolatzea eta azken materialaren kalitatea mantentzea. Horrek birziklapen‑kateari balio handiagoa ematen dio, eta karbono‑aztarna txikiagoko altzairuak garatzeko aukera zabaltzen du. Proiektuan egingo diren neurketa eta analisien bidez, CO₂ isurien murrizketa zenbatekoa izan daitekeen kalkulatu ahal izango da. Horren bidez, proiektuak erakutsi nahi du jasangarritasuna eta industria‑lehiakortasuna ez direla kontrajarriak, elkar indartu dezaketen bi helburu baizik.
Nano-S-Mart webgunean daude proiektuaren aurrerapenak eta azken berriak.
Egileez:
Elixabet Ripoll Baños, Unai Mayo Ijurra eta Pello Uranga Zuaznabar Ceit zentro teknologikoko Prozesaketa Termomekaniko ikertaldeko eta Nafarroako Unibertsitateko TECNUN Ingeniaritza Eskolako ikertzaileak dira
Zentroari buruz:
Ceit zentro teknologikoko egiteko nagusia ikerkuntza aplikatuan oinarritutako kontratu bidezko industria proiektuak gauzatzea da, enpresen I+G sailekin lankidetza estuan. Zientzia, Teknologia eta Berrikuntzaren Euskal Sareko (ZTBES) eta Basque Research and Technology Alliance-ko (BRTA) kide da.
Basque Research & Technology Alliance (BRTA) 17 zentro teknologiko eta ikerketa kooperatiboko zentroen aliantza bat da. Partzuergo honek Euskadiren etorkizuneko erronka sozioekonomiko globalei aurrea hartzen die, ikerketa eta garapen teknologikoaren bidez erantzuna emanez eta nazioartean proiektatuz. BRTAko zentroek ezagutza sortzen eta ezagutza hori euskal gizarteari eta industriari transferitzen laguntzen dute, berritzaileagoak eta lehiakorragoak izan daitezen.
BRTA aliantzak Eusko Jaurlaritzaren, SPRIren eta Araba, Bizkaia eta Gipuzkoako Foru Aldundien babesa du, eta, gaurtik aurrera, BRTA osatzen duten zentroen artikuluak publikatuko dira Zientzia Kaieran euren ikerlanen berri emateko.
