Mae ymchwilwyr Almaeneg wedi adrodd yn rhifyn diweddaraf y cyfnodolyn DU Nature eu bod wedi datblygu proses mwyndoddi aloi newydd a all droi ocsidau metel solet yn aloion siâp bloc mewn un cam. Nid yw'r dechnoleg yn gofyn am doddi a chymysgu'r metel ar ôl iddo gael ei echdynnu, sy'n helpu i leihau allyriadau nwyon tŷ gwydr a arbed ynni.

Defnyddiodd ymchwilwyr yn Sefydliad Max Planck ar gyfer Deunyddiau Cynaliadwy yn yr Almaen hydrogen yn lle carbon fel asiant lleihau i echdynnu'r metel a ffurfio'r aloi ar dymheredd ymhell islaw pwynt toddi'r metel, ac maent wedi cynhyrchu aloion ehangu isel yn llwyddiannus mewn arbrofion. Mae'r aloion ehangu isel yn cynnwys 64% haearn a 36% nicel, a gallant gynnal eu cyfaint o fewn ystod tymheredd mawr, gan eu defnyddio'n helaeth mewn diwydiant.

Cymysgodd yr ymchwilwyr yr ocsidau haearn a nicel yn y gyfran ofynnol ar gyfer aloion ehangu isel, eu malu'n gyfartal â melin bêl a'u gwasgu'n gacennau crwn bach. Yna fe wnaethon nhw gynhesu'r cacennau mewn ffwrnais i 700 gradd Celsius a chyflwyno hydrogen. Nid oedd y tymheredd yn ddigon uchel i doddi'r haearn neu'r nicel, ond roedd yn ddigon uchel i leihau'r metel. Dangosodd profion fod gan y metel siâp bloc wedi'i brosesu nodweddion nodweddiadol aloion ehangu isel a bod ganddo briodweddau mecanyddol gwell oherwydd ei faint grawn bach. Oherwydd bod y cynnyrch gorffenedig ar ffurf bloc yn hytrach na powdr neu nanoronynnau, roedd yn hawdd ei gastio a'i brosesu.

Mae mwyndoddi aloi traddodiadol yn cynnwys tri cham: yn gyntaf, mae'r ocsidau metel yn y mwyn yn cael eu lleihau i fetel gan garbon, yna caiff y metel ei ddatgarboneiddio a chaiff gwahanol fetelau eu toddi a'u cymysgu, ac yn olaf, cynhelir prosesu thermol-mecanyddol i addasu'r microstrwythur. yr aloi i roi eiddo penodol iddo. Mae'r camau hyn yn defnyddio llawer iawn o ynni, ac mae'r broses o ddefnyddio carbon i leihau metelau yn cynhyrchu llawer iawn o garbon deuocsid. Mae allyriadau carbon y diwydiant metelau yn cyfrif am tua 10% o gyfanswm y byd.

Dywedodd yr ymchwilwyr mai sgil-gynnyrch defnyddio hydrogen i leihau metelau yw dŵr, gyda dim allyriadau carbon, a bod gan y broses syml botensial enfawr ar gyfer arbedion ynni. Fodd bynnag, defnyddiodd yr arbrofion ocsidau haearn a nicel o burdeb uchel, a'r effeithlonrwydd