ドイツの研究チームは、アルミニウム産業の副産物である赤泥をわずか10分の処理で高純度の鉄に変換する環境に優しい方法を発見した。
研究者たちは、アルミニウム生産から生じる赤泥廃棄物を鉄に変えることを目指している。写真： Depositphotos
ドイツの鉄研究センター、マックス・プランク鉄鋼研究所の科学者チームが、アルミニウム生産時に発生する有毒な赤泥の副産物を鉄に変換し、「グリーン」スチールに変える方法を開発したと、ニューアトラス誌が2月6日に報じた。この新たな研究はネイチャー誌に掲載された。
アルミニウム産業は、年間約1億8000万トンのボーキサイト残渣、いわゆる赤泥を排出しています。この物質はアルカリ性が高く、有毒重金属を豊富に含んでいるため、腐食性が極めて高いです。オーストラリア、中国、ブラジルなどの国では、余剰の赤泥は高額な処理費用をかけて大規模な埋め立て処分されることがよくあります。鉄鋼産業も同様に環境に有害であり、世界のCO2排出量の8%を占めています。しかしながら、鉄鋼とアルミニウムの需要は2050年までに最大60%増加すると予測されています。
「私たちのプロセスは、アルミニウム生産における廃棄物問題に対処し、同時に鉄鋼業界の炭素排出量を削減することができる」と、新たな研究の主著者であるマティッチ・ヨビチェビッチ＝クルーグ氏は述べた。
赤泥には60%の酸化鉄が含まれています。10%の水素を含むプラズマを用いて電気アーク炉で赤泥を溶融すると、液体鉄と液体酸化物に還元され、鉄の抽出が容易になります。このプラズマ還元技術は約10分で、鋼材に直接加工できる非常に純度の高い鉄を生成します。腐食性を失った金属酸化物は冷却すると硬化します。そのため、ガラスのような材料に変化し、建設現場で埋め戻し材として使用することができます。
「これまでの世界のアルミニウム生産で発生した40億トンの赤泥から鉄を生産するためにグリーン水素が使用された場合、鉄鋼業界は二酸化炭素排出量を約15億トン削減できる可能性がある」と研究チームのメンバー、イスナルディ・ソウザ・フィリョ氏は述べた。
元の赤泥に含まれる有毒な重金属は、この新しい処理によって「ほぼ完全に中和」されます。残留する重金属は金属酸化物にしっかりと結合しており、埋立地の赤泥のように水で洗い流すことはできません。
「還元処理後、鉄中にクロムが含まれていることが分かりました。他の重金属や貴金属も鉄に混入したか、別の場所に移動した可能性があります。今後の研究でこの点を調査する予定です。貴金属は分離して再利用できます」とヨヴィチェヴィッチ＝クルーグ氏は述べています。研究チームはまた、グリーン水素を用いて赤泥から直接鉄を生産することは、環境面でも経済面でも大きなメリットをもたらすと述べています。
トゥー・タオ(ニュー・アトラスによる)
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