L'ESA sostiene la tecnologia di produzione del titanio Metalysis / ESA backs Metalysis titanium production technology

 L'ESA sostiene la tecnologia di produzione del titanio Metalysis / ESA backs Metalysis titanium production technology

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Metalysis ha ottenuto un finanziamento di quasi 1 milione di euro dall'Agenzia spaziale europea per sviluppare un metodo continuo o quasi continuo per la produzione di titanio utilizzando la sua tecnologia di elettrolisi dei sali fusi FFC.

Il programma, della durata di 24 mesi, si concentrerà sullo sviluppo del processo brevettato Metalysis FFC dell'azienda, per consentire una produzione sostenibile e su larga scala di titanio, un materiale ampiamente utilizzato nei sistemi spaziali ed aerospaziali. L'iniziativa mira a supportare lo sviluppo di una filiera di approvvigionamento del metallo più sicura ed ecosostenibile.

Il progetto sarà realizzato da un consorzio guidato da Metalysis e coinvolge Lucideon, TTP Plc , NCHG Ltd e RHP‑Technology GmbH.

Il titanio è un materiale ingegneristico fondamentale nelle strutture aerospaziali e dei veicoli spaziali, grazie al suo elevato rapporto resistenza/peso, alla resistenza alla corrosione ed alla capacità di funzionare a temperature elevate.

Tuttavia, la maggior parte della produzione di titanio si basa attualmente sul collaudato processo Kroll, che prevede diverse fasi di lavorazione, tra cui la riduzione chimica, la fusione ed il trattamento termomeccanico.

Questo metodo di produzione convenzionale è associato ad un elevato consumo energetico ed all'uso di gas di cloro, oltre a generare sottoprodotti pericolosi.

La tecnologia FFC di Metalysis adotta un approccio diverso, riducendo gli ossidi metallici tramite elettrolisi a sali fusi. Il processo rimuove l'ossigeno direttamente dagli ossidi metallici solidi, producendo polveri metalliche senza le molteplici fasi di fusione richieste dal processo Kroll. 

Secondo l'azienda, il metodo può ridurre il fabbisogno energetico e semplificare la produzione di leghe consentendo un controllo elettrochimico diretto sulla composizione.

La tecnologia è attualmente impiegata nei sistemi di reattori GEN-3 e GEN-4 dell'azienda, che producono polvere di titanio per applicazioni di produzione additiva. Il nuovo programma finanziato dall'ESA mira ad estendere il processo al funzionamento continuo o quasi continuo, consentendo volumi di produzione più elevati adatti ad un più ampio utilizzo industriale.

Anche le considerazioni sulla catena di approvvigionamento sono diventate più importanti negli ultimi anni. Prima del 2022, gran parte della spugna di titanio utilizzata dai produttori aerospaziali occidentali proveniva dalla Russia, mentre ora si stima che la Cina fornisca la maggior parte della produzione globale. Ciò ha accresciuto l'interesse per lo sviluppo di percorsi di produzione alternativi in ​​Europa e nelle economie alleate.

In una dichiarazione, il CEO di Metalysis, Nitesh Shah, ha dichiarato: "Il finanziamento di quasi 1 milione di euro da parte dell'ESA ai nostri consorzi, guidati da Metalysis, rappresenta un'ulteriore conferma della nostra tecnologia e riflette l'esigenza strategica nei settori spaziale, aerospaziale, della difesa, ipersonico e della produzione avanzata più ampia di produzioni industriali di metalli critici, in questo caso il titanio. L'estensione della nostra tecnologia alla produzione continua o semi-continua contribuirà a stimolare l'approvvigionamento occidentale di titanio sostenibile, poiché il processo FFC di Metalysis è più snello, più ecologico e più pulito rispetto ai tradizionali processi di produzione del titanio".

Oltre alla produzione terrestre, la tecnologia di elettrolisi dell'azienda è in fase di sperimentazione anche per l'estrazione di ossigeno dagli ossidi metallici presenti nella regolite lunare. Utilizzando un anodo che sviluppa ossigeno anziché carbonio, il processo rilascia ossigeno gassoso che può essere potenzialmente catturato ed utilizzato per sistemi di propulsione od applicazioni di supporto vitale in ambienti spaziali.

La tecnologia è stata selezionata dall'Agenzia Spaziale Europea come base per diversi programmi di ricerca sull'estrazione dell'ossigeno. Il nuovo progetto dovrebbe supportare l'ulteriore sviluppo di metodi di produzione scalabili, rispondendo al contempo alla domanda di forniture sicure di metalli critici utilizzati nei settori spaziale, aerospaziale e manifatturiero avanzato.

ENGLSH

Metalysis has secured almost €1m in funding from the European Space Agency to develop a continuous or quasi-continuous method for producing titanium using its FFC molten salt electrolysis technology.

The 24-month programme will focus on advancing the company’s patented Metalysis FFC Process to enable larger-scale, sustainable production of titanium, a material widely used in space and aerospace systems. The initiative is intended to support the development of a more secure and environmentally sustainable supply route for the metal.

The project will be delivered by a consortium led by Metalysis and involves Lucideon, TTP Plc, NCHG Ltd and RHP‑Technology GmbH.

Titanium is a critical engineering material in spacecraft and aerospace structures due to its high strength-to-weight ratio, corrosion resistance and ability to perform at elevated temperatures.

However, most titanium production currently relies on the long-established Kroll process, which involves several processing stages including chemical reduction, melting and thermomechanical treatment.

This conventional production route is associated with high energy consumption and the use of chlorine gas, while also generating hazardous by-products.

Metalysis’ FFC technology takes a different approach by reducing metal oxides through molten salt electrolysis. The process removes oxygen directly from solid metal oxides, producing metallic powders without the multiple melting stages required in the Kroll route. 

According to the company, the method can reduce energy requirements and simplify alloy production by allowing direct electrochemical control over composition.

The technology is currently deployed in the company’s GEN-3 and GEN-4 reactor systems, which produce titanium powder for additive manufacturing applications. The new ESA-funded programme aims to extend the process to continuous or quasi-continuous operation, enabling higher production volumes suitable for wider industrial use.

Supply chain considerations have also become more prominent in recent years. Prior to 2022, a large share of titanium sponge used by Western aerospace manufacturers originated from Russia, while China is now estimated to supply the majority of global output. This has increased interest in developing alternative production routes within Europe and allied economies.

In a statement, Metalysis CEO Nitesh Shah said: “The near €1m from ESA to our consortia, led by Metalysis, is further endorsement in our technology and reflects the strategic need across the space, as well as aerospace, defence, hypersonics and wider advanced manufacturing sectors for industrial outputs of critical metals – in this case titanium. Scaling-up our technology to continuous or semi-continuous production will help drive the western supply of sustainable titanium - as the Metalysis FFC process is leaner, greener and cleaner than traditional titanium manufacturing processes”.

In addition to terrestrial manufacturing, the company’s electrolysis technology is also being explored for oxygen extraction from metal oxides in lunar regolith. By using an oxygen-evolving anode rather than carbon, the process releases oxygen gas that can potentially be captured and used for propulsion systems or life-support applications in space environments.

The technology has been selected by the European Space Agency as the basis for several of its oxygen extraction research programmes. The new project is expected to support further development of scalable production methods while addressing the demand for secure supplies of critical metals used across space, aerospace and advanced manufacturing sectors.

Da:

https://www.theengineer.co.uk/content/news/metalysis-secures-esa-funding-for-titanium-process?rcip=giuseppecotellessa%40libero.it&utm_campaign=Daily%20Bulletin%20-%20100326%20-%20Tuesday&utm_content=&utm_term=https%3A%2F%2Fwww.theengineer.co.uk%2Fcontent%2Fnews%2Fmetalysis-secures-esa-funding-for-titanium-process&utm_medium=email&utm_source=The%20Engineer