По прогнозам, к 2050 году спрос на сталь и алюминий вырастет на 60 процентов. Однако традиционное производство этих металлов оказывает значительное воздействие на окружающую среду.
Восемь процентов глобальных выбросов CO2 приходится на сталелитейную промышленность, что делает ее сектором с самыми высокими выбросами парниковых газов. Между тем, алюминиевая промышленность ежегодно производит около 180 миллионов тонн красного шлама, который имеет высокую щелочность и содержит следы тяжелых металлов, таких как хром.
В Австралии, Бразилии и Китае, среди прочих, эти отходы в лучшем случае сушат и выбрасывают на гигантские свалки, что приводит к высоким затратам на переработку. Во время сильных дождей красная грязь часто вымывается со свалки, а когда она высыхает, ветер может разнести ее в окружающую среду в виде пыли.
Ученые из Института физики Макса Планка, Германия, предложили способ извлечения экологически чистой стали из отходов производства алюминия, используя процесс электродуговой плавки и водородной плазмы.
Идея заключается в том, чтобы воспользоваться содержащимся в красном шламе оксидом железа и преобразовать его в железо с помощью водородной плазмы. Этот процесс позволяет получить чистое железо без выбросов CO2. При условии использования этого метода для всего красного шлама, накопленного в мире, можно было бы произвести огромное количество стали, экономя при этом около 1,5 миллиарда тонн CO2.
Кроме того, такой процесс решает проблему обращения с токсичным красным шламом, который обычно либо сжигается, либо захороняется, что представляет опасность для окружающей среды. Он также позволяет извлекать ценные металлы из отходов и использовать их повторно.
Этот метод имеет и экономическую выгоду, поскольку окупается за счет продажи полученной стали и снижения затрат на обращение с отходами. Более того, такие электродуговые печи уже широко используются в промышленности, что упрощает внедрение новой технологии.
В итоге, использование зеленого водорода в производстве стали из красного шлама может быть важным шагом в направлении более устойчивой и экологически чистой промышленности.
