Materiaalwetenschappers van UNSW Sydney hebben een loodvrije messinglegering bedacht ter vervanging van traditionele messingmaterialen voor loodgieterswerk waarvan is aangetoond dat ze lood in drinkwater uitlogen.

De doorbraaklegering, die de groep 'bright brass' heeft genoemd, is ontworpen om alle voordelen te behouden die lood aan messing biedt voor de productie ervan, maar zonder de toxiciteit.

Dr. Kevin Laws van de UNSW School of Materials Science and Engineering zegt dat hij en zijn onderzoeksgroep in 2014 een 'high-entropy' legeringssysteem hadden ontwikkeld dat erg lijkt op messing en brons. En met de groeiende bezorgdheid over het oplossen van lood uit messing fittingen in huishoudelijk drinkwater, de onderzoekers richtten hun aandacht op het maken van een loodvrije messinglegering.

"Het ontwikkelen van een levensvatbaar alternatief voor standaard sanitair en hardware werd een hoge prioriteit, vooral toen bekend werd hoe wijdverbreid loodverontreiniging in het drinkwater van New South Wales is - met berichten dat 56 procent van de huishoudens in NSW besmet is, ' zei Dr. Laws.

"Dit is niet alleen een probleem voor de Australische gezondheid, maar ook het IQ van het land, aangezien lood een impact heeft op de intelligentie."

Een studie van de Macquarie University uit 2016, waarbij monsters van drinkwater werden getest, extrapoleerde dat 56 procent van de Australische huishoudens drinkwater heeft dat lood bevat, terwijl acht procent de limiet van 10 microgram per liter overschreed die was vastgelegd in de Australische drinkwaterrichtlijnen.

Loodvergiftiging op een laag niveau is in verband gebracht met verlagingen van het IQ, slechte aandachtsspanne en agressief gedrag bij kinderen.

De UNSW-onderzoekers, die een bedrijf heeft opgericht met de naam Advanced Alloy Holdings om zijn legeringssysteem te commercialiseren, nodig om een ​​vervanging voor lood in messing fittingen te vinden zonder de belangrijkste voordelen te verliezen. Tot nu toe, lood heeft een belangrijke rol gespeeld bij de vervaardiging van onderdelen van messing leidingen.

"Het lood vormt kleine bolletjes, als olie in water, die onder de microscoop te zien is, ' zei Dr. Laws.

"Deze bolletjes zorgen voor smering, net als lood in gelode benzine, die helpt bij 'gratis bewerking' en bijbehorende productieprocessen, evenals het helpen van het koper om eenmaal in dienst te verzegelen."

Met het oog op de ontwikkeling van loodvrij messing met gelijkaardige smeerdeeltjes, Advanced Alloy Holdings werd voorzien van een $15, 000 Techvoucher-subsidie ​​​​van het Boosting Business Innovation Program van de NSW-regering om een ​​onderzoeksproject met UNSW uit te voeren. Dr. Warren McKenzie, CEO van Advanced Alloy Holdings, zei dat het project een werkend succes was.

"Binnen een paar maanden het UNSW-team heeft een legering geleverd die door bestaande fabrikanten kan worden gemaakt om een ​​waterverontreinigingsprobleem op te lossen dat Australiërs al meer dan een eeuw treft, ' zei Dr. McKenzie.

De sleutel tot de ontdekking was dat de nieuwe deeltjes ter vervanging van lood - die nog steeds door het team worden verpakt terwijl de eindproducten worden ontwikkeld - aan al deze criteria voldoen.

"Dit project is succesvol geweest met het behalen van een proof-of-concept dankzij de steun van het Boost-programma, ' zei Dr. Laws.

"We hebben met succes helder messing gegoten, waaronder veilige, smerende deeltjes die zich vormen als de legering afkoelt na het gieten. Onze nieuwe legeringen zijn zilver van kleur om deze loodvrije toepassingen beter te kunnen identificeren. Ze zijn kostenconcurrerend en presteren mechanisch op dezelfde manier, zo niet beter, dan loodkoper."

NSW vice-premier en minister voor Kleine Bedrijven John Barilaro zei dat het project een voorbeeld was van hoe het $ 18 miljoen Boosting Business Innovation Program van de NSW-regering geweldige zakelijke en academische geesten samenbracht om nieuwe producten en ideeën te creëren.

"Het draait allemaal om ondernemers die gebruikmaken van toponderzoek van de universitaire sector, ' zei meneer Barilaro.

"Als overheid willen we er alles aan doen om de juiste omgeving te creëren waarin mensen het vertrouwen hebben om een ​​bedrijfsidee te lanceren. en vervolgens de steun krijgen die ze nodig hebben om ervoor te zorgen dat het lukt.

"Ik kijk uit naar de potentiële bijdrage die dit product kan leveren aan het verbeteren van het leven van mensen die in NSW wonen, " hij zei.

Dr. Laws zegt dat de laatste fase van het project bestaat uit het voltooien van bewerkings- en fabricageproeven om precies te zien hoeveel beter ze presteren.

Hij zegt dat de omvang van het loodhoudende messing in Australische sanitaire systemen zo groot is, dat de overstap naar veiligere componenten een lang en langzaam proces zal zijn.

"Er is geen wetgeving in Australië die het gebruik van lood in messing fittingen verbiedt, met normen die een loodgehalte van maximaal 4,5 procent toestaan ​​in messinglegeringen die worden gebruikt in sanitair, terwijl de VS en Canada de samenstelling ervan beperken tot 0,25 procent, zo'n 18 keer kleiner, ' zei Dr. Laws.

"De oplossing is niet alleen het vervangen van kranen, maar het hele verouderde leidingnetwerk dat naar uw huis leidt. Nieuwe wetgeving zal alleen voorkomen dat er extra lood aan het netwerk wordt toegevoegd of dat de stadswaterinfrastructuur wordt geüpgraded naar loodvrij."

Dr. Laws denkt dat de heldere messingproducten over een jaar beschikbaar kunnen zijn als het R&D-proces eenmaal is voltooid. Nu al, het bedrijf is benaderd door anderen die met belangstelling naar de loodvrije loodgietersruimte kijken.