Η ενδεχόμενη χρήση της τοξικής κόκκινης λάσπης του αλουμινίου στην παραγωγή “πράσινου χάλυβα”

Η κατασκευή αλουμινίου είναι βρώμικη δουλειά και δεν έχει βελτιωθεί πολύ από το 1886 που έκανε το ντεμπούτο της πιο διαδεδομένης μεθόδου παραγωγής της. Εκτός από όλες τις εκπομπές άνθρακα, η διαδικασία τήξης του απανταχού μετάλλου δημιουργεί επίσης τεράστιες ποσότητες τοξικού υποπροϊόντος κόκκινης λάσπης με επίπεδο pH που συχνά συναγωνίζεται το εμπορικό λευκαντικό ή το καθαριστικό κινητήρα. Το καυστικό γκαζόν συνήθως υποβιβάζεται σε γιγάντιους χώρους υγειονομικής ταφής, εκτός εάν κάτι σαν βιομηχανικό ατύχημα απελευθερώσει χείμαρρους λάσπης, όπως δυστυχώς συνέβαινε για τους κατοίκους της Ουγγαρίας το 2010.

Αλλά αν υπάρχει κάτι χειρότερο από την κατασκευή αλουμινίου, αυτό είναι ο χάλυβας, ο οποίος αντιπροσωπεύει περίπου το 8 τοις εκατό όλων των εκπομπών CO2. Προκειμένου να μειωθεί ο καταστροφικός αντίκτυπος του κλάδου, πολλοί ερευνητές και εταιρείες εργάζονται για μια «

πράσινο ατσάλι

« μέλλον — στρατηγικές όπως η αντικατάσταση των βρώμικων πηγών ενέργειας στα χαλυβουργεία με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και η ενσωμάτωση υδρογόνου ή ηλεκτρικής ενέργειας στην παραγωγή.

Καθώς πολλοί μηχανικοί συνεχίζουν να επικεντρώνονται στη μείωση των περιβόητων ζητημάτων εκπομπών της βιομηχανικής τήξης, μια ομάδα στο Max-Planck-Institut für Eisenforschung έχει αναπτύξει έναν τρόπο γρήγορης και οικονομικής ανακύκλωσης του υποπροϊόντος κόκκινης λάσπης του αλουμινίου για χρήση σε

πράσινο ατσάλι

έργα με λίγη βοήθεια από το πλάσμα υδρογόνου.

[Related:


Inside the high-powered process that could recycle rare earth metals


.]

Η εργασία των ερευνητών, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο


Φύση


περιγράφει λεπτομερώς πώς η βιομηχανία αλουμινίου θα μπορούσε μια μέρα να αντιπροσωπεύει την ετήσια παραγωγή της περίπου 198 εκατομμυρίων τόνων κόκκινης λάσπης – αριθμός που αναμένεται να αυξηθεί μόνο όσο αυξάνεται η ζήτηση για το υλικό.

Για τους επιστήμονες, είναι μια (σχετικά) απλή διαδικασία. Η κόκκινη λάσπη εναποτίθεται σε έναν κλίβανο ηλεκτρικού τόξου, όπου υποβάλλεται στις εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες ενός πλάσματος που περιέχει 10 τοις εκατό υδρογόνο. Η έντονη θερμότητα στη συνέχεια λιώνει τη λάσπη, η οποία διαχωρίζεται σε υγρά οξείδια μετάλλων. Το 60 τοις εκατό της κόκκινης λάσπης είναι οξείδιο του σιδήρου, το οποίο στη συνέχεια μετατρέπεται σε υγρό σίδηρο τόσο καθαρό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί αμέσως στην παραγωγή χάλυβα. Συνολικά, η διαδικασία «μείωσης πλάσματος» διαρκεί μόλις 10 λεπτά για να ολοκληρωθεί.

Εν τω μεταξύ, η θερμότητα του κλιβάνου εξουδετερώνει σε μεγάλο βαθμό οποιαδήποτε άλλα υπολείμματα διαβρωτικότητας οξειδίων, συμπεριλαμβανομένων των βαρέων μετάλλων όπως το χρώμιο. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι με περαιτέρω έρευνες, αυτά τα πολύτιμα μέταλλα θα μπορούσαν επίσης να διαχωριστούν για επαναχρησιμοποίηση, μειώνοντας έτσι την πιθανότητα να εκπλυθούν διαφορετικά από την κόκκινη λάσπη στο περιβάλλον. Μετά από όλα αυτά, ό,τι παραμένει στον κλίβανο στη συνέχεια ψύχεται σε υπολείμματα που μοιάζουν με γυαλί που οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα μπορούσαν να είναι χρήσιμα ως διάφορα υλικά πλήρωσης στον κατασκευαστικό κλάδο.

Ενώ η δοκιμή χρησιμοποίησε μόνο 15 g κόκκινης λάσπης (απόδοση 2,6 g μεταλλικού σιδήρου), το

υπολογίστηκε η ομάδα

ότι η διαδικασία τους είναι και οικονομικά βιώσιμη και βιομηχανικά επεκτάσιμη. Σε ένα

πρόσφατο πανεπιστημιακό προφίλ

ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Isnaldi Souza Filho εκτιμά ότι περίπου 770 εκατομμύρια τόνοι χάλυβα χωρίς CO2 θα μπορούσαν να προέλθουν από τα υπάρχοντα 4,7 δισεκατομμύρια τόνους κόκκινης λάσπης στον κόσμο – περίπου το ένα τρίτο των αναγκών της ετήσιας παραγωγής χάλυβα.

«Η διαδικασία μας θα μπορούσε ταυτόχρονα να λύσει το πρόβλημα των αποβλήτων της παραγωγής αλουμινίου και να βελτιώσει το αποτύπωμα άνθρακα της βιομηχανίας χάλυβα», πρόσθεσε ο Matic Jovičevič-Klug, άλλος επιστήμονας που συμμετείχε στη μελέτη.

Επειδή οι κάμινοι ηλεκτρικού τόξου είναι ήδη ευρέως διαδεδομένοι στην παραγωγή μετάλλων, θα χρειαζόταν μόνο μια αναλογικά μικρή επένδυση για να προετοιμαστούν για αυτή τη νέα διαδικασία. Με κάποια πρόσθετη έρευνα και προσαρμογές, τα μακροχρόνια, διαβόητα επιβλαβή απόβλητα του αλουμινίου θα μπορούσαν τελικά να γίνουν κάτι χρήσιμο – και πολύ πιο φιλικό προς το περιβάλλον.