Negli USA parte la produzione dei magneti permanenti senza l’uso di terre rare

Un’azienda del Minnesota ha aperto il suo impianto pilota commerciale per incrementare la produzione di magneti permanenti privi di terre rare, un’impresa tecnologicamente molto avanzata che può rivoluzionare il mercato della mobilità elettrica, ma non solo.

L’impianto di Niron Magnets a Minneapolis produrrà magneti permanenti sostenibili alternativi alle terre rare, importanti per diversi tipi di tecnologie.

L’azienda sostiene che il suo processo di produzione combina le scoperte nell’ingegneria dei nanomateriali con metodi metallurgici maturi e ben compresi per fornire magneti ad alte prestazioni a un costo più stabile delle alternative.

Niron sostiene inoltre che la sua tecnologia è il primo e unico potente magnete permanente che non richiede elementi di terre rare e che quindi è costruibile su larga scala e a costi contenuti

I magneti sono prodotti con ferro e azoto

L’azienda sostiene che questi potenti magneti sono prodotti con ferro e azoto, due materiali abbondanti, sicuri e non tossici che possono essere reperiti in modo sostenibile negli Stati Uniti o altrove. 

La tecnologia nella Niron si basa sul Nitruro di Ferro, una sostanza che viene considerata il miglior magnete permanente a basso costo, con formula Fe 16 N 2 ed è considerato migliore del neodimio. La sua magnetizzazione viene considerata “Soft” rispetto a quella degli altri magneti permanenti. L’innovazione di Niron è soprattutto basata sulla capacità di manovrare la strututra micrcristallina del nitruro di ferro in modo da ottimizzare l’effetto magnetico.

Niron ha anche sottolineato che attualmente quasi il 90% di tutti i potenti magneti permanenti sono prodotti in Cina e questa catena di approvvigionamento concentrata crea rischi significativi per la sicurezza nazionale e sfide ambientali per questa importante tecnologia.

L’azienda ha sottolineato che i magneti permanenti svolgono un ruolo sempre più vitale e nascosto nelle tecnologie moderne.

I magneti permanenti hanno molti usi

Dispositivi comuni utilizzati quotidianamente, come computer, elettrodomestici e automobili, sono alimentati da motori a magneti permanentiche convertono l’elettricità in movimento.

“Nella produzione di elettricità, i magneti permanenti sono al centro dei generatori”, ha detto Niron.

“Con l’aumento della domanda, è cresciuto l’interesse per le alternative agli insostenibili magneti di terre rare utilizzati oggi. La tecnologia Clean Earth Magnet di Niron consentirà la produzione di massa di magneti permanenti ad alte prestazioni basati interamente su materiali di partenza abbondanti e sostenibili”, ha aggiunto l’azienda.

E i magneti non permanenti?

L’altra soluzione per non utilizzare terre rare nei motori elettrici è quella di sfruttare la tecnologia dei magneti non permanenti, cioè componenti che sviluppano la loro capacità magnetica solo sotto eccitazione di una corrente elettrica.

ZF ha sviluppato un motore elettrico che non necessita di magneti. A differenza dei concetti privi di magneti dei cosiddetti motori sincroni a eccitazione separata (SESM) già disponibili oggi, l’^I2SM (In-Rotor Inductive-Excited Synchronous Motor) di ZF trasmette l’energia per il campo magnetico attraverso un eccitatore induttivo all’interno dell’albero del rotore. Questo rende il motore eccezionalmente compatto con la massima densità di potenza e coppia.

Motore ZF a magneti permanenti

Questa variante avanzata di un motore sincrono a eccitazione separata è quindi un’alternativa alle macchine sincrone a magneti permanenti (PSM). Queste ultime sono attualmente i motori più utilizzati nei veicoli elettrici, ma si basano su magneti che richiedono materiali di terre rare per la loro produzione. Con i magneti temporanei si può evitare di utilizzare quindi le terre rare, ma si tratta di una tecnologia ancora in via di sviluppo per la trazione eletrica.