12.08.2022

В Китае реализовали первый в мире проект по созданию поезда на магнитной подушке, которому для парения в воздухе совсем не нужна энергия. Подъёмную силу поезду придают постоянные магниты в подвесе и в монорельсе, что делает решение гораздо более экономичным по сравнению с другими видами транспорта на электрической тяге.

Источник изображения: SCMP

Первым проектом, который довели до реализации, стала 800-м трасса Red Rail в южнокитайском уезде Синьгуо провинции Цзянси. Это монорельсовая трасса с подвесной гондолой на 88 пассажиров. Гондола-поезд движется на высоте 10 м со скоростью до 80 км/ч. При движении маглев на постоянных магнитах потребляет очень мало энергии, утверждают разработчики. Стоимость строительства также очень мала и едва достигает 10% от стоимости строительства метрополитена.

Подобные монорельсы на постоянных магнитах обещают стать передовым общественным транспортом в растущих китайских мегаполисах. В перспективе они могут увеличить скорость передвижения до 120 км/ч и более. Немаловажно, что электромагнитное загрязнение у такого транспорта намного ниже, чем в случае маглевов на сверхпроводящих и обычных электрических магнитах. Для городского окружения с его насыщенной электромагнитными полями средой это очень и очень важно.

В Китае разработка транспортных средств на магнитной подушке с использованием постоянных магнитов ведётся около 20 лет. Для успешной реализации проекта китайским учёным пришлось решить две серьёзные проблемы. Во-первых, проблему деградации постоянных магнитов, а во-вторых, проблему управляемости транспортного средства, скользящего без электричества.

Вопрос с деградацией был снят после разработки магнитов с включением редкоземельных элементов. Добавка в обычные постоянные магниты неодима снижает скорость деградации магнитных свойств до 5 % за сто лет. Китай остаётся лидером по переработке редкоземельных элементов и имеет возможность создавать магниты на сотни и тысячи километров трасс для поездов на пассивной магнитной подвеске (хотя остальной мир должен опасаться такой перспективы — редкоземельные элементы нужны всем и в огромных объёмах).

Источник изображения: SCMP

Проблема с управляемостью также успешно решена, за что надо благодарить современную электронику и материаловедение. Кстати, после некоторого изучения первой линии с практической точки зрения власти региона планируют продлить её до 7,5 км.

«Максимальная скорость большинства внутренних подземных линий обычно ограничена 80 км/ч, но поезд на постоянных магнитах, приводимый в движение исключительно искусственным интеллектом, может развивать скорость на 50 % больше. Это означает, что даже в оживленном центре города поезд сможет поддерживать скорость и обеспечивать пассажирам широкое поле зрения на городские пейзажи, избегая пробок», — заявил один из разработчиков проекта.

https://www.scmp.com/news/china/science/article/3188370/chin...

Электрохлам — самая быстрорастущая категория отходов во всем мире. При переработке из отходов можно получить много ценных материалов для повторного использования. Например, золото, серебро, медь, олово, литий и другие металлы.

Особенно ценится неодим, для создания сильных магнитов. Его используют в двигателях для электроники, гибридных автомобилях, генераторах самолетов, громкоговорителей, жестких дисках и в наушниках-вкладышах. Но месторождения полезных ископаемых, содержащие неодим, труднодоступны и находятся всего в нескольких местах на Земле.

В связи с ростом потребности в неодиме его планируют извлекать из старых электроприборов. Но отделение ценных элементов от других минералов и компонентов, содержащихся в электронных отходах, оказывается сложной задачей.

В недавней статье в Chemical Engineering Journal Амир Шейхи, доцент кафедры химической инженерии и биомедицинской инженерии в Пенсильвании, подробно описывает новую нанотехнологию для выделения неодима с использованием растительной целлюлозы, которая содержится в бумаге, хлопке и целлюлозе.

По словам Шейхи, нанокристаллы целлюлозы, полученные из фибрилл целлюлозы, связываются с ионами неодима, отделяя их от других ионов, таких как железо, кальций и натрий.

«Этот процесс эффективен, он может отделить неодим за секунды, выборочно удаляя элемент из примесей» — сказал Шейхи.

По словам Шейхи, нынешние процессы переработки редкоземельных элементов вредны для окружающей среды. Они часто используют сильнокислые условия для извлечения элементов в химических реакциях.

Технологический процесс Шейхи экологичный благодаря использованию целлюлозы, которая является недорогим возобновляемым ресурсом. Традиционный процесс добычи — опасный и дорогостоящий, поскольку открытый карьер оказывает вредное воздействие на окружающую среду. Китай является ведущим экспортером неодима, экспортируя более 70% мировых объемов материала.

Помимо электронных отходов, редкоземельные элементы, такие как неодим, можно извлекать из промышленных сточных вод, хвостов горнодобывающих предприятий и магнитов, которые больше не используются. Шейхи выразил надежду, что в будущем процесс адсорбции на основе целлюлозы можно будет применить и к этим источникам.

«Этот вклад в переработку редкоземельных элементов будет иметь стратегическое и экономическое влияние на несколько отраслей, — сказал Шейхи. «Чем больше неодима мы перерабатываем, тем больше мы можем производить электрические и гибридные автомобили и ветряные турбины, что снижает нагрузку на окружающую среду».

Соль редкоземельного металла неодима и азотной кислоты. Используется как катализатор в производстве полиизопреновых каучуков и РТИ. (На фото представлены кристаллогидраты)

https://vk.com/mircenall