Naš mijenjajući svijet: Magneti velike snage i proizvodnja čelika s vodikom

Novozelandski istraživači su pioniri u inovativnom pristupu proizvodnji čelika koji bi mogao značajno smanjiti emisiju ugljika. Profesor Chris Bumby i njegov tim proveli su gotovo deset godina istražujući potencijal vodika za zamjenu ugljena u procesu proizvodnje čelika. Njihov rad usmjeren je na korištenje jedinstvenih crnih željeznih pijesaka Novog Zelanda, koji su bogati željezom, ali također sadrže i titanijev dioksid, što ih čini neprikladnim za tradicionalne visoke peći. Trenutni proces proizvodnje čelika oslanja se na koksiranje ugljena, željeznog oksida i vapnenca u visokom peću.

Na Novom Zelandu, izazov je otežen prirodom željezne rude, crnog pijeska koji se nalazi duž zapadne obale Sjevernog otoka. Ovaj pijesak, iako je vrijedan za proizvodnju čelika, sadrži titanijev dioksid, koji ima vrlo visoku točku topljenja i ometa uobičajene metode obrade. Umjesto oslanjanja na tradicionalne tehnike, Novi Zeland je dugo koristio prilagođeni dvostepeni proces za vađenje željeza iz ovih crnih pijesaka. Prva faza uključuje smanjenje željeznog oksida pomoću toplote i ugljena za proizvodnju direktnog smanjenog željeza.

Tim istraživačkog instituta Robinson usredotočio se na zamjenu ugljena vodikom u ovom kritičnom koraku. Time žele eliminirati nusproizvod ugljičnog dioksida i umjesto toga proizvesti vodu. Ako se dobije zeleni vodik, ovaj pomak bi mogao drastično smanjiti utjecaj na okoliš.

Unatoč sličnosti u izgledu između ulaznih i izlaznih materijala, transformacija predstavlja veliki proboj u održivoj metalurgiji. Tim nastavlja usavršavati proces kako bi osigurao da proizvedeno željezo može biti učinkovito integrirano u širi ciklus proizvodnje čelika.

Budući da vodonik zamjenjuje ugljik, konačni proizvod se razlikuje od standardnog survog željeza, što zahtijeva prilagođavanje u kasnijim fazama proizvodnje čelika.

Rezultati ne samo da ukazuju na put prema smanjenju emisija, već i na potencijalnu revoluciju u načinu proizvodnje čelika, koristeći prirodne resurse Novog Zelanda na ekološki prihvatljiviji način.