Naukowcy znaleźli sposób na zieloną stal. Wykorzystają toksyczne błoto
Producenci stali od lat mają pod górkę ze zmianami klimatu. Większość produkcji związana jest ze spalaniem paliw kopalnych, dlatego wszelkie wizje ograniczenia tutaj emisji CO2 za każdym razem wkładano między bajki. Ale tym razem może być inaczej. Naukowcy z Instytutu Badań nad Żelazem Maxa Plancka w Niemczech wpadli na pomysł, jak rozwiązać tę zagadkę.
Przemysł stalowy cały czas uzależniony jest od węgla. W ostatniej dekadzie ta zależność od czarnego złota utrzymywała się na poziomie 70–75 proc. A to powodowało, że emisja CO2 rok po roku puchła o 2,5 proc. Do tej pory branża przewidywała, że podążanie w kierunku neutralności klimatycznej będzie głównie zależało od wdrażania technologii wychwytu dwutlenku węgla CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage). Ale doniesienia z Niemiec wskazują na inną alternatywę, która przy okazji może być też receptą na toksyczne błoto, które powstaje przy okazji produkcji aluminium. Na całym świecie składuje się ok. 4 mld ton tej czerwionej mazi wyjątkowo niebezpiecznej dla środowiska. Isnaldi Souza Filho z Instytutu Badań nad Żelazem Maxa Plancka w Niemczech wraz ze współpracownikami wymyślił sposób rozwiązania tych problemów.
Nasze wyniki dostarczają bezpośrednich dowodów na szybką kinetykę i preferencyjną redukcję hematytowej części czerwonego szlamu do czystego żelaza - przekonują naukowcy w artykule opublikowanym w Nature.
Stal ma szansę w końcu być bardziej eko
Na razie produkcja tony stali generuje prawie dwie tony CO2. Ale naukowcy z Niemiec chcą to zmienić i wykorzystują do tego celu niebezpieczny szlam, który powstaje przy okazji rafinacji aluminium. Opracowali metodą, w której ekstrakcja żelaza z tego mułu dokonuje się dzięki wystawieniu go na działanie plazmy wodoru i argonu. W tym celu resztka po produkcji aluminium była podgrzana w elektrycznym piecu łukowym do temperatury ok. 1850 st. C. Powstały w ten właśnie sposób stop ochłodzono, zmiażdżono i rozdzielono na granulki żelaza, gotowe do przekształcenia w stal.
Efektywność procesu jest wysoka, osiągając 70 proc. metalizacji po 10 minutach redukcji. Co więcej, utrata żelaza w wyniku odparowania po 10-minutowym czasie redukcji wynosi tylko ok. 7 proc. - twierdzą naukowcy.
Więcej o stali przeczytasz na Spider’s Web:
Ci, którzy opracowali tę metodę podkreślają, że to zapowiedź nie tylko nowej ery w produkcji stali, ale też w gospodarce odpadami. Wszak teraz jedynie 3 proc. niebezpiecznego szlamu ulega utylizacji.
Z ekonomicznego punktu widzenia proces ten może otworzyć opłacalne finansowo możliwości dla przemysłu, ponieważ przetwarzanie redukcji jest bardzo szybkie i ekonomiczne w przypadku większości składów czerwonego szlamu - przekonują naukowcy.
Przemysł stalowy w odwrocie
Ta nowa metoda produkcji stali może okazać się zbawieniem dla całego przemysłu, który ostatnio jest coraz bardziej pod kreską. Według World Steel Association (WSA) w 2022 r. światowa produkcja stali wyniosła 1,88 mld t i tym samym odnotowała spadek o 4,2 proc. r/r. W UE produkcja przemysłowa stali zmalała w tym czasie o 10,5 proc.
W Polsce też nie wygląda to zbyt kolorowo. Zgodnie z danymi Hutniczej Izby Przemysłowo-Handlowej w naszym kraju zużycie jawne stali w 2022 r. wyniosło 13,3 mln t, co stanowi spadek r/r o 13,5 proc. Z kolei w pierwszym półroczu 2023 r. produkcja stali spadła o kolejne 20 proc. Tylko w czerwcu 2023 r. zmalała o 33 proc. W UE pod tym względem gorzej było tylko we Francji, gdzie produkcja stali w pierwszych sześciu miesiącach ub.r. spadła o 29 proc.
