La ricerca comprende leghe a basso costo

Sebbene il ferro abbia sostituito il bronzo come metallo d’elezione 3000 anni fa, la forma più comunemente usata del ferro, l’acciaio, continua a fornire la spina dorsale della produzione e delle infrastrutture moderne. Un'intervista con Murali Manohar, PhD, PE, responsabile dei prodotti per lastre, energia e infrastrutture presso ArcelorMittal Global R&D, fornisce informazioni su ciò che i produttori di tubi e tubature possono aspettarsi in futuro. Fonte: Getty Images

Ingegneri, architetti e designer che necessitano di sviluppare componenti o assiemi in metallo non hanno carenza di scelta. Sono disponibili molte migliaia di leghe metalliche e, secondo la World Steel Association, solo l'acciaio comprende 3.500 qualità. Con così tante scelte, ne abbiamo bisogno di più? Infatti, lo facciamo. Potremmo non averne bisogno in questo momento, ma probabilmente ne avremo bisogno col passare del tempo, con i cambiamenti della società e con il progresso delle tecnologie.

"Ci stiamo preparando per l'economia dell'idrogeno", ha affermato Murali Manohar, PhD, PE, responsabile dei prodotti per lastre, energia e infrastrutture presso ArcelorMittal Global R&D, East Chicago, Indiana. Mancano decenni, quindi nel frattempo l'azienda continua a condurre ricerche per applicazioni nell'odierna economia basata sul petrolio. Pochi negherebbero che sia ancora vivo e vegeto: negli ultimi anni l'industria petrolifera mondiale ha pompato circa 97 milioni di barili al giorno all'anno. Il più grande produttore, gli Stati Uniti, produce circa 12,5 milioni di barili al giorno e consuma circa 20,5 milioni di barili al giorno. Tutti questi numeri saranno sicuramente leggermente inferiori nel 2020 a causa della pandemia, ma le prospettive per il settore sono solide.

A parte le conseguenze del COVID-19, molti altri cambiamenti sono in corso e lo sono da molti decenni. Uno è l’obiettivo di ridurre la dipendenza degli Stati Uniti dal petrolio straniero, che ha portato a standard di efficienza del carburante sempre più rigorosi per l’industria automobilistica. L'interesse generale per la costruzione di veicoli con massa inferiore ha portato alla ricerca e allo sviluppo di generazioni completamente nuove di acciai avanzati e ad alta resistenza; acciai ad alta resistenza e bassolegati; e un maggiore utilizzo di altri metalli, come alluminio e magnesio.

Un’altra è la pressione per ridurre l’impronta carbonica collettiva della società, che scoraggia il consumo di benzina e carbone e incoraggia un maggiore utilizzo di fonti energetiche alternative, come l’energia eolica e solare. Manca ancora decenni all’uso diffuso dell’idrogeno, che quando brucia produce solo calore e acqua, quindi nel frattempo il gas naturale funge da ponte. Il gas naturale è utile nel ridurre la produzione di carbonio in quanto la sua combustione produce molto meno anidride carbonica rispetto ad altri combustibili fossili. I miglioramenti nella tecnologia di estrazione, insieme alle capacità economicamente vantaggiose di immagazzinare e trasportare il gas naturale in forme gassose e liquefatte, hanno creato nuove opportunità commerciali.

Quanti progressi ha fatto il gas naturale? In termini di generazione di elettricità, è stato sostanziale. I dati della US Energy Information Association mostrano che la quota del gas naturale nella produzione di elettricità negli Stati Uniti è cresciuta dal 26% al 34% dal 2014, mentre la quota del carbone è scesa dal 40% al 22% nello stesso periodo.

"L'industria dei tubi e delle tubature si trova proprio nel mezzo di queste transizioni", ha affermato.

"L'azienda investe ancora fortemente nel settore automobilistico, ma la distinzione tra le nostre attività automobilistiche e quelle non automobilistiche sta diventando meno chiara", ha affermato Manohar. Il suo business automobilistico è ancora molto forte, ha detto Manohar, ma la società sta anche esplorando opportunità emergenti legate all'energia.

"Il nostro obiettivo è essere pronti per progetti infrastrutturali come condutture e ponti", ha affermato.

Spostamento di prodotti petroliferi in climi freddi. Un'area di interesse in questi giorni per ArcelorMittal è il trasporto più sicuro e affidabile del petrolio, che include un focus sulle applicazioni per climi freddi. L'ingegneria e la costruzione del gasdotto Trans-Alaska illustrano le problematiche legate al lavoro in climi freddi.

L'oleodotto lungo 800 miglia, che va da Prudhoe Bay a Valdez, in Alaska, è una meraviglia dell'ingegneria. Circa 400 miglia attraversano un'area che non gela mai, quindi il gasdotto è sepolto in quella sezione. Le altre 400 miglia sono coperte da permafrost o permafrost discontinuo, il che significa che il suolo è soggetto a sostanziali movimenti localizzati mentre si congela e si scioglie, sollevandosi verso l'alto e assestandosi verso il basso. In tali aree, secondo Manohar, il movimento verticale totale può arrivare fino a 10 piedi.