Сталі матеріали

LCA: оцінка життєвого циклу

LCA (Life Cycle Assessment) — систематичний аналіз екологічного впливу матеріалу або продукту від "колиски до могили". Стандарт: ISO 14040:2006 та ISO 14044:2006. Чотири фази LCA: 1) Визначення цілей і меж (scope definition). 2) Інвентаризація (Life Cycle Inventory, LCI): збір даних про ресурси, енергію, емісії. 3) Оцінка впливу (LCIA): оцінка категорій — GWP (CO₂-eq), acidification, eutrophication, water use. 4) Інтерпретація: висновки, чутливість, невизначеності.

Кругова економіка та рециклінг матеріалів

Ellen MacArthur Foundation (2013): кругова економіка (CE) = дизайн продуктів та систем для мінімізації відходів і максимізації збереження ресурсів через: 1) Reduce (зменшення використання), 2) Reuse (повторне використання без переробки), 3) Recycle (переробка до вторинної сировини), 4) Recover (відновлення енергії). CE vs Лінійна економіка: лінійна = "видобути → виробити → викинути"; CE = "закрити петлю".

Рециклінг алюмінію

Алюміній: найбільш успішний метал для рециклінгу. Вторинний Al: ~5% енергії первинного → 95% економія. Глобальний recycling rate для Al: 75%+ для транспортного алюмінію; ~50% для упаковки (beverage cans). Beverage can Al: 50–80% вторинний → CRV programs (Deposit Return Scheme). Проблема: contamination та alloying: mixed alloys → downgrade → "cascading recycling". Рішення: sorting by near-IR spectroscopy (Tomra) → alloy-specific streams. 7xxx series vs 2xxx: mix → потрібна нова алгоритм. HydroAl → трасування ізотопів у сплаві → track alloy provenance → kмolten sorting. Boeing/Airbus: closed-loop Al scrap → same aircraft →"alloy-sorted" recycled content. Вуглецевий прогноз: 2030 → 70% EU Al від вторинного → зниження CF від 10 до 3.5 кг CO₂/кг avg.

Рециклінг CFRP

CFRP (вуглецеволокнистий пластик): жорстко термозшита матриця → не плавиться → традиційне переплавлення неможливе. Методи рециклінгу: 1) Pyrolysis (піроліз): T=400–600°C в N₂ → спалення полімеру → відновлення вуглецевого волокна rCF. Якість: rCF ~60–80% від первинних властивостей (скорочені волокна). Споживання ен.: 20–35 МДж/кг rCF vs 200–650 МДж/кг первинне CF → значна economія. ELG Carbon Fibre (UK): комерційна піролізна піч 1500 т/рік. 2) Solvolysis (хімічний): розчинення матриці в supercritical fluid (scCO₂, scH₂O) або міцні луги → менша деградація рCF. Але: дорожче, масштаб. 3) Grinding (механічний): milling → порошок CF + порошок матриці → не відновлює довжину волокна → низькоякісне filler. Ринок rCF (2024): ~$200M → $800M (2030). Airbus A380: 150+ кг CFRP/самоліт → рециклінг програми з ELG. BMW i3/i8: термопластична CFRP матриця (PA6) → crush recycle → secondary parts.

Рециклінг сталі та чорних металів

Сталь: найбільший за обсягом рециклінгу матеріал. Global steel recycling rate: ~83% (worldsteel 2022). EAF (Electric Arc Furnace): плавить 100% металобрухт → ~0.4 кВт·год/кг vs BF-BOF 7 кВт·год/кг → 94% зниження енергії. Але: quality: EAF steel → tramp elements (Cu, Sn from scrap mix) → not suitable for automotive deep-draw steel. Nucor (США): найбільший EAF виробник → "green steel" 1.1 кг CO₂/кг vs 1.8 avg. Green Steel сертифікат: SteelZero, ResponsibleSteel. H₂-DRI (Direct Reduction Iron): Hydrogen instead of coking coal → FeₓOᵧ + H₂ → Fe + H₂O → 0.05–0.3 кг CO₂/кг (depending on green H₂ availability). SSAB (Sweden) HYBRIT: H₂-DRI пілот 2020 → actual steel for Volvo trucks 2022. Thyssenkrupp, ArcelorMittal: 2025–2030 scale-up.

Біологічне рециклінгування і переробка

Enzymatic depolymerization: PET plastic → Carbios (2021): PETase enzyme → 96% depolymerization @ 72°C, 10 год → чисті monomers TPA+EG → virgin-quality rPET. L'Oreal, PepsiCo → branded packaging from Carbios rPET. PA6 (Nylon 6) caprolactam recovery: adiabatic hydrolysis → 95% monomer yield → back to virgin PA6. Polystyrene: Agilyx, Trinseo chemical recycling → styrene monomer. Lignin: lignocellulosic biomass pre-treatment → lignin extract → phenolic resins, carbon fiber precursor (~$1/kg vs PAN $5/kg → potential 5× CFRP cost reduction if lignin CF). PHA (polyhydroxyalkanoates): bacterial biopolymer → marine biodegradable → PHB, PHBV → single-use packaging, medical devices. Challenge: cost ~$4–8/kg vs PET $1/kg. Danimer Scientific (public), Newlight Technologies (AirCarbon: carbon-negative PHA from methane).

Біоматеріали та природні альтернативи

Бамбук: природна конструкція

Bamboo (Bambusoideae): найшвидший зростаючий рослинний матеріал — Moso bamboo: 30 мм/год = 1 м/добу! Механічні властивості (clum): σ_tensile = 100–350 МПа, E = 10–30 GPa, ρ = 0.6–1.0 г/см³ → питома міцність ≥ сталі. Мікроструктура: градієнтна щільність судинних пучків від зовнішнього (щільний) до внутрішнього (рідкий) → оптимальна для згину. Glue-laminated bamboo (Glubam, Xiao 2013 Hunan): E=15 GPa, σ_tensile=170 МПа → будівельні конструкції до 24 м прогону. Carbon sink: 1 га bamboo absorbs ~12 тонн CO₂/рік (12–year rotation) → CLT timber: 1 га = 2–6 т CO₂/рік. Проблема: biodegradation, fire resistance, standardization. Рішення: pressure treatment (boron, salt), bamboo EngineeredLumber standard ISO/IEC 22157.

Міцелійні матеріали (Ecovative)

Ecovative Design (Eben Bayer, Gavin McIntyre, 2007, Troy NY): грибковий міцелій + сільськогосподарські відходи (corn stalk, hemp hurd) → 5–7 days growth at 25°C в темряві → pressed mold forms → 60°C вбивання → foam-like block. Властивості: ρ = 50–150 кг/м³, σ_compressive = 0.1–0.4 МПа, λ = 0.04 Вт/м·К (thermal; as EPS!), biodegradable in soil 45 days, FDA GRAS for food contact. Застосування: Dell, IKEA, Ecovative замінили EPS foam packaging → 2020: IKEA announced mushroom packaging rollout. Звукопоглинання: NRC (Noise Reduction Coeff.) = 0.7 → акустичні панелі. Будівництво: MycoBricks (NASA 2018 study): Mycelium + lunar regolith → self-growing building material in space! Bio-composites: mycelium + flax fiber → structural panels (σ ~ 10 МПа). Ecovative Myco|Works: "reishi" leather alternative (mushroom leather) → Hermès partnership 2021 (Victoria bag).

Коноплі і льон у композитах

Natural fiber composites (NFC): reinforcement hemp/flax/jute/kenaf замість E-glass. Flax (льон) fiber: E = 50–80 GPa, σ_u = 500–900 МПа, ρ = 1.5 г/см³ → specific E: 33–53 GPa·cm³/g vs E-glass (21 GPa·cm³/g) → краще питоме. Hemp: E=35–70 GPa, σ_u=300–800 МПа. Matrix pairing: bio-epoxy (SICOMIN's SR GreenPoxy → 50% bio-based от соняш./деревних олій); PLA biopolymer; PA11 (Rilsan castor oil). Automotive NFC: Mercedes-Benz (2005): door panels hemp+epoxy → Daimler: −10% weight vs glass composite. BMW: kenaf fiber door panels (i3). Airbus: bio-based aircraft interior panels (flax+bio-resin) → 2024 approval process underway. Проблема: hydrophilicity → покриття або silane treatment → fibre-matrix adhesion. Moisture uptake → properties degrade. EOL: not-recyclable as easy (cross-linked bio-resin) → pyrolysis or landfill.

Cross-Laminated Timber (CLT)

CLT (Хрестово-клеєна деревина): шари masssive wood, склеєні перпендикуляр. → плита або блок. Переваги: негативний CF (carbon stored in wood): ~0.15–0.9 кг CO₂/кг → при використанні: carbon sequestered for lifetime of building. Bending: CLT 5-шаровий 20 см → MOR = 24–30 МПа, E = 7–12 GPa. Mass timber: "Tall Wood" buildings: 1) Brock Commons, UBC Vancouver (2017): 18 поверхів CLT → 0.4 кг CO₂/кг vs concrete equiv 0.35 кг/кг (close!) but construction waste –56%, speed faster. 2) HoHo Wien (2019): 24 поверхи, 84m → CLT + concrete hybrid. 3) Ascent (Milwaukee, 2022): 25 поверхів CLT → найвища mass timber building USA. Fire resistance: CLT char rate → 1 мм/хв. → at 30 min, 30 m charred → insulates core → fire code acceptable in US IBC 2021 (mass timber OK to 18 stories). Market: CLT 2023: $1.2B → $4.5B (2030).

Зелені стандарти будівництва та матеріалів

Green Steel і H₂-DRI

BF-BOF steel = Blast Furnace + Basic Oxygen Furnace: uses coking coal → 1.8–2.2 кг CO₂/кг. H₂-DRI = Direct Reduced Iron using Hydrogen: H₂ + Fe₂O₃ → Fe + H₂O (emissions = H₂O лише!). Green H₂ cost: ~$2–4/kg електролізний (2024); grey H₂: $1/kg. Green steel cost premium: ~$100–150/ton (2024) vs regular $700/ton = 15–20% premium. Demand: Mercedes-Benz, Volvo, Apple, Microsoft → green steel procurement pledges. SSAB HYBRIT (Luleå, Sweden): H₂-DRI + EAF → commercial scale 2026 → 0.02 кг CO₂/кг. ArcelorMittal Sponge Iron: DRI + EAF → "XCarb®" brand. Thyssenkrupp tkH2Steel: 2026 первий DP-Stahl виробник. BlueScope (AU): scrap-based EAF with renewable electricity = effective 0.3–0.5 кг CO₂/кг. EU Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM, 2025–2034): carbon price on imported steel → levelizes carbon cost → drives adoption of green steel.

Зелений бетон

OPC (Ordinary Portland Cement) проблема: clinkering CaCO₃ +1400°C → CaO+CO₂ = 0.53 т CO₂/т клінкер. SCM (Supplementary Cementious Materials): замінюють клінкер: Fly ash (летючий попіл): 0–0.1 кг CO₂/кг → latent pozzolan. GGBS (granulated blast furnace slag): 0–0.07 кг CO₂/кг. Silica fume: 0.02 кг CO₂/кг. LC3 (Limestone Calcined Clay Cement): кальцинована глина + вапняк + клінкер 50:30:20 (Scrivener 2018) → −40% CO₂, suitable for developing world (abundant clay). Carbon-cured concrete: early cure in CO₂ atmosphere → CaCO₃ precipitate in matrix → permanent sequestration. CarbonCure (Halifax): 5–10% CO₂ cured, 10 MtCO₂ target. Geopolymer concrete: fly ash + aluminosilicate + alkali activator → no clinker → 40–80% lower CO₂. Biocement (MICP): урease-producing bacteria → CaCO₃ precipitation → цементація піску. Бетон з CO₂ Solidia: modified binder → cure WITH CO₂ → net zero.

Часті запитання

Виробництво первинного алюмінію: Bayer process (глинозем з бокситу, ~14 МДж/кг Al₂O₃) + Hall-Héroult electrolysis (Al₂O₃ → Al, ~13–15 кВт·год/кг Al → при середньому electricity mix ~500 г CO₂/кВт·год → 6.5–7.5 кг CO₂/кг тільки з електролізу, плюс анодне горіння, вапнування → загалом 8–13 кг CO₂/кг). Hydropower Al (Canada, Norway, Iceland): renewable electricity → 4–5 кг CO₂/кг → кращий, але все ще значний. Вторинний алюміній (rAl): сортування → плавлення EAF при 700°C → лише ~2.8–5 МДж/кг → 95% економія. rAl: 0.5–0.7 кг CO₂/кг vs 8–13 кг CO₂/кг primary → 10–20× lower. Проблема: забрудненість (Cu, Zn) знижує якість → для автомобільних castings підходить, але для aircraft sheet → проблема. Recycled Al use by sector: automotive casting: 80% secondary; packaging: 50%; aerospace: 15–25%. EU Al Strategy: 2030 goal: 50% of European Al demand met by secondary. Rio Tinto Elysis (Apple/Alcoa JV): carbon-free anode (inert anode instead of carbon) → no CO₂ from electrolysis → 0.0 кг CO₂ від anode (only O₂ release) → first commercial cell 2024. If combined with renewable electricity → Al production ~0.5 кг CO₂/кг!

Greenwashing (зелений камуфляж) = хибні або перебільшені "зелені" заявки. Приклади у матеріалах: "biodegradable plastic": oxo-degradable PE → фрагменти мікропластику, НЕ справжнє biodegradation. "Renewable material": bamboo кохається без standards → можливо деforest для farmland. "Carbon neutral": відшкодування (carbon offset) замість реального scoping → Scope 3 emissions ignored. "Recyclable": технічно можна → практично ніхто не переробляє (CFRP, multi-material laminates). ISO 14021: "self-declared environmental claims" → вимоги: точність, доказовість, актуальність. Захист від greenwashing: EPD (Environmental Product Declaration) — верифікована третьою стороною (IBU, EPD Norway, NPCM). Certifications: FSC wood, Cradle to Cradle Product Standard, Blauer Engel. Science-Based Targets (SBTi): компанія встановлює цілі зниження emissions в рамках 1.5°C сценарію. EU Green Claims Directive (2023 proposal): obligatory substantiation of "green" claims → penalize greenwashing. PEF (Product Environmental Footprint): EU harmonized methodology → compare materials on standard basis → prevent selective metric reporting.

Матеріали зі справжнім negative embodied carbon (sequestration ≥ emissions): 1) Бамбук (Moso): абсорбує CO₂ під час росту → 12 т CO₂-eq/га/рік → якщо CLT/glulam → зберігається в продукті → net: −0.5 до +0.1 кг CO₂/кг (depending on processing energy and transport). 2) Cross-laminated timber (CLT): 1 м³ CLT sequestrates ~0.8–1.0 т CO₂. Net −0.15 до −0.5 кг/кг при local wood. 3) Biochar: деревина (або агровідходи) → pyrolysis → solid carbon (80–90% C) → ґрунтова поправка → захороняє C на 100–1000 years. 1 кг biochar = −2.5 кг CO₂-eq (counting sequestration + avoided methane decomposition). Carbon Impact (Novacem): MgO cement від olivine/serpentine → cure captures CO₂ → net negative. Mycelium-based foam: grows on agricultural waste (carbon already captured) → replaces EPS foam + biodegrades → full cycle: nearly net zero, nearly carbon-neutral. Algae biopolymers: e.g. SeaPlastic (Kelp-based): CO₂-absorbing seaweed → biopolymer → packaging → marine-friendly. Bio-based PHA: bacteria ferment CO₂/methane → PHA polymer → if renewable feedstock → negative footprint possible. Global scale-up of these materials = part of IPCC negative emissions scenarios (BECCS, Afforestation, Biochar = CDR - Carbon Dioxide Removal).

Automotive LCA case study: "Which is greener, Al vs steel vs CFRP vs composite door panel?" Методологія: Функціональна одиниця: 1 кг saved vehicle mass (lightweighting benefit). Cradle-to-grave LCA. Emissions: Production (cradle-to-gate) + Use phase (avoided fuel consumption from lighter car) + EOL. Use phase: 1 кг lighter car → saves ~Δ_fuel per km × 200 тис. км. Diesel: 0.5 л/100км per 100 кг saved → 0.005 л/км × 0.2 т → 133 г CO₂/km × 200 тис → 26.6 кг CO₂ saved per kg saved over lifetime. Result comparison: Steel (1.5 кг CO₂/кг prod, but heavy) → base. Al (12 кг CO₂/кг) → mais save 30% more fuel vs steel → break-even @ ~80 тис км. CFRP (30 кг CO₂/кг) → saves 50% more fuel → break-even @ ~150 тис км → for 200 тис км lifecycle → still net +5 кг CO₂/кг disadvantage relative to steel (some studies). Recycled Al (0.6 кг CO₂/кг!) → much better break-even: ~10 тис км only. Key insight: production carbon increasingly dominates для energy-efficient EVs (EV battery CO₂ is already accounted for → fuel saving from lightweighting much smaller). For EV: 1 кг saved → ~0.18 кВт·год/100км × 0.23 кг CO₂/кВт·год (EU mix) → 0.4 кг CO₂/1000 кm → 200 тис км → 80 кг CO₂ saving BUT: if EV charged on 100% renewable → almost zero → lightweighting benefit shrinks → embodied carbon dominates → recycled materials win.

Кругова Економіка (CE): Ellen MacArthur Foundation (2012): дизайн products for: maintenance → reuse → remanufacturing → recycling → все це в умовах renewable energy. Дві біологічні петлі: нутрієнти → biosphere; технічна петля → technosphere. CE вимоги до матеріалів: Material passports: digital twin of every product component → know: alloy grade, weight, position → end-of-life recovery optimization. Design for disassembly: reversible fasteners замість glue → snap-fit рознімні з'єднання → Apple iPhone "pentalobe" vs repairable Framework laptop. Monomaterials: monolayer packaging → не multilayer laminate → eases sorting. Barriers до CE: 1) Economics: virgin materials often cheaper than recycled due to externalized environmental costs → carbon pricing necessary. 2) Technical: Tramp elements in steel scrap → quality deck. 3) Information: no material passports → "black box" end-of-life. 4) Design: 90% of products not designed for disassembly. Progress: EU Battery Regulation (2023/1542): 70% recycled cobalt, 85% Li, 95% Ni by 2031. Ecodesign for Sustainable Products Regulation (ESPR): design requirements for durability, repairability, recyclability. Digital product passport → mandatory 2030 for batteries, textiles.

CFRP проблеми з устойчивістю: 1) Висока CF виробництва: PAN precursor (~200 MJ/kg CF); autoclave curing (~50 GJ/vessel/cycle). Total: 25–35 кг CO₂/кг CFRP vs 1.8 кг/кг сталі. 2) Наприкінці терміну: thermoset matrix → не плавиться → лише pirolysis, solvolysis, grinding. 3) Недостатня recycling infrastructure. ДО сталого CFRP шляхи: 1) Lignin-based CF: lignin (відхід целюлозного виробництва, $50/т) → стабілізація → карбонізація → CF → goal: $5/kg CF (vs PAN-based: ~$25/kg). Проблема: lignin CF міцність = 50% PAN CF → для secondary structures OK. Відновлювана енергія: autoclaved CFRP + renewable electricity → embodied →CO₂ від enegy-related 60% → зниження. 2) Thermoplastic matrix: PEEK, PA12, PP CFRP → stamp-forming → melt recyclYING (grind + remold). Toray, Solvay: TPC (Thermoplastic Composite) aerospace short aisle structures. 3) OOA (Out-Of-Autoclave): press curing, infusion, UV cure → 90% less energy per cycle. Hexion EPIKOTE 05550 UV-cure: no autoclave → −90% cure energy. 4) Biosourced resin: Sicomin GreenPoxy 56 (56% bio-content) + flax fiber → GFRP-class structural bio-composite, suitable for some CFRP replacement. 5) Solvolysis/Supercritical: Adesso Advanced Materials: high-quality rCF solvolytic (95% tensile strength preserved) → scale-up pilot 2024. Long term: circular CFRP needs: 1) design for recyclability (thermoplastic matrix + snap-fit), 2) scale-up solvolysis rCF, 3) bio-precursor CF, 4) digital material passport tracking value. Boeing/Airbus committed: 25% recycled CFRP in 2030 aircraft.

IPCC AR6 (2022): щоб утримати 1.5°C потрібно досягти net-zero CO₂ emissions до 2050. Матеріали відповідальні за ~23% глобальних CO₂ (Industry scope 1+2): сталь 7.2%, цемент 7.7%, хімікати 6.1%, алюміній 2.4%. Hard-to-abate sectors: ці матеріали потребують breakthrough technologies: Steel: H₂-DRI → electrosmelting. Cement: clinker substitution + carbon capture (CCS). Aluminium: inert anode (Elysis). Chemicals: biomass feedstock + electrification. Critical minerals для Net-Zero: Li (batteries): 6400 kt needed by 2050 (IEA 2023) vs current 130 kt → 50× scaling. Co, Ni, Mn, Cu: massive demand from EV + grid storage. Rare earths (Nd, Dy): wind turbines (permanent magnets) → 170 kt/yr by 2050 (vs 50 now). → Circulareconomy and substitution critical. Materials science role: 1) Higher-performance materials → less material needed per function (dematerialization). 2) Enable clean energy tech: Li batteries, fuel cell membranes (Nafion→иHDPE HS → HS-PTFE), PV encapsulants, wind blade composites. 3) Sustainable alternatives: biocomposites, mycelium, mass timber → lower-carbon construction sector. 4) Longevity and repairability → extend lifetime → defer replacement CO₂. Материаловедення 2050 = ключова наука для sustainability transition.

EPD = Environmental Product Declaration: документ, що містить верифіковані кількісні дані про екологічний вплив продукту/матеріалу на основі LCA відповідно до ISO 21930 або EN 15804. Стандартні категорії впливу EPD: GWP (Global Warming Potential, кг CO₂-eq); AP (Acidification Potential, кг SO₂-eq); EP (Eutrophication Potential, кг PO₄-eq); ODP (Ozone Depletion, кг CFC-11-eq); POCP (аналог smog, кг C₂H₄-eq); ADPF (abiotic depletion fossils, MJ); ADPE (abiotic depletion elements, кг Sb-eq). Чому EPD важливий: Порівняльність: різні виробники → один стандарт → вибір нижчо-вуглецевого постачальника можливий. Procurement: LEED/BREEAM/Passivhaus вимагають EPD. Green Public Procurement: EU GDA → по всій Європі. Building Whole Life Carbon calculations (RIBA 2030 Challenge: embedded carbon ≤ 500 кг CO₂/м² residential by 2030). Провідні EPD-програми: IBU (Institut Bauen und Umwelt, Germany), EPD Norway, NPCM (інтернаціональний), ASTM (US). Приклад: Rockwool mineral wool insulation EPD: GWP = 1.5 кг CO₂/кг → operational savings 50× larger per lifetime → positive ratio. Gyproc gypsum board: GWP = 0.14 кг/кг → good material. Ready-mix concrete (C30/37): GWP = 0.27–0.33 кг CO₂/кг → varies by fly ash content.

Відновлювана енергетика вимагає specialized materials: Wind energy: turbine blade → GFRP (glass/epoxy) довжина до 115 м → one blade 15–25 т. Problem: end-of-life (cross-linked thermoset / GFRP) → pile в EU. Solution: Siemens Gamesa RecyclableBlade (2021): epoxy hardener EPIKOTE CS500 → water+mild acid → depolymerization → pristine fiber recovery + monomer. Vestas CETEC program: chemical recycling для all GFRP blades. Wind turbine tower steel: 1000–2000 т primary steel → green steel potential → DEME (offshore wind) → SteelZero program. Solar PV: Si solar cell: SiCl₄ → poly-Si CVD → Czochralski ingot → wafer → high embodied carbon 50–80 МДж/Wp → Pay-back (energy): 1–3 роки only. Recycling: 90% of Si and Ag recoverable (FRELP process, Reedia). First Solar (CdTe thin film): own recycling program → 95% glass, 90% semiconductor separation. Batteries: EV and grid → Li, Co, Ni demand. Sodium-ion (Na-ion): Natron/CATL → abundant material, no Co/Li → lower ESG risk, lower CF but lower energy density. Solid-state Battery (Toyota, QuantumScape): oxide/sulfide SS electrolyte → no flammable liquid → safer, potentially longer life → lifecycle better. H₂ Infrastructure: PEM electrolyzers (Nafion membrane → PTFE/ionomer) → Ti-coated bipolar plates. Electrolysis: currently 70–90 kWh/кг H₂ → green H₂. Advanced: AEM electrolyzer (anion exchange membrane) → cheaper materials (Ni catalysts instead of Pt/Ir). Storage: Type IV cylinder (CFRP wound) → 700 bar → 6–9 кг H₂ → 600 км range. CFRP sustainability problem here again (but justifiable for zero-emission hydrogen economy). Fusion materials (long-term): tungsten (W) divertor armour, beryllium/boron first wall, EUROFER97 reduced activation steel for blanket → no fusion yet commercial but ITER (France) → 2025 plasma demonstration.

Try it live

Everything above runs in your browser — open Stress-Strain Curve and change the parameters while it is running. Nothing is installed, nothing is uploaded, the whole model lives in one tab.