10분만에 독성 붉은 진흙에서 철을 생산하는 방법

독일 연구팀은 알루미늄 산업의 부산물인 붉은 진흙을 단 10분 만에 고순도 철로 전환하는 환경 친화적인 방법을 찾아냈습니다.

연구자들은 알루미늄 생산에서 나오는 붉은 진흙 폐기물을 철로 바꾸는 방법을 연구하고 있습니다. 사진: Depositphotos

독일의 철 연구 센터인 막스 플랑크 아이젠포르슝 연구소의 과학자 팀은 알루미늄 생산 과정에서 발생하는 독성 붉은 진흙 부산물을 철로 전환하는 방법을 개발했으며, 이를 다시 "녹색" 강철로 전환한다고 New Atlas 가 2월 6일에 보도했습니다. 이 새로운 연구는 Nature 저널에 게재되었습니다.

알루미늄 산업은 매년 약 1억 8천만 톤의 보크사이트 슬러지, 즉 붉은 진흙을 배출합니다. 이 물질은 알칼리성이 매우 강하고 독성 중금속이 많아 부식성이 매우 강합니다. 호주, 중국, 브라질 등의 국가에서는 과도한 붉은 진흙을 거대한 매립지에 버리는 경우가 많으며, 폐기 비용이 매우 높습니다. 철강 산업 역시 환경에 해로우며, 전 세계 CO2 배출량의 8%를 차지합니다. 그러나 철강과 알루미늄에 대한 수요는 2050년까지 60% 증가할 것으로 예상됩니다.

새로운 연구의 주저자인 마틱 요비체비치-클루그는 "우리의 공정은 알루미늄 생산 과정에서 발생하는 폐기물 문제를 동시에 해결하고 철강 산업의 탄소 발자국을 줄일 수 있을 것"이라고 말했습니다.

붉은 진흙에는 60%의 산화철이 함유되어 있습니다. 10%의 수소가 함유된 플라스마를 이용해 전기 아크로에서 붉은 진흙을 녹이면 액체 철과 액체 산화물이 생성되고, 여기서 철을 쉽게 추출할 수 있습니다. 플라스마 환원 기술은 약 10분이 소요되며, 이를 통해 매우 순수한 철을 생산하는데, 이 철은 바로 강철로 가공될 수 있습니다. 부식성이 없는 금속 산화물은 식으면서 굳어집니다. 따라서 유리와 같은 소재로 변환하여 건설 산업에서 충전재로 사용할 수 있습니다.

연구팀의 일원인 이스날디 소자 필류는 "지금까지 전 세계 알루미늄 생산 과정에서 발생한 40억 톤의 붉은 진흙에서 녹색 수소를 사용하여 철을 생산한다면, 철강 산업은 약 15억 톤의 CO2를 절감할 수 있을 것"이라고 말했습니다.

원래 붉은 진흙에 존재하던 독성 중금속은 새로운 공정을 통해 "사실상 중화"되었습니다. 남아 있는 중금속은 금속 산화물에 단단히 결합되어 있어 매립지의 붉은 진흙처럼 물로 씻겨 내려가지 않습니다.

"환원 과정 후 철에서 크롬을 발견했습니다. 다른 중금속과 귀금속도 철이나 다른 곳으로 들어갔을 가능성이 있습니다. 추가 연구를 통해 이 부분을 조사할 예정입니다. 그러면 귀금속을 분리하여 재사용할 수 있을 것입니다."라고 요비체비치-클루그는 말했습니다. 연구팀은 또한 녹색 수소를 사용해 붉은 진흙에서 직접 철을 생산하는 것이 환경에 큰 이점이 있을 뿐만 아니라 경제적 이익도 가져온다고 밝혔습니다.

Thu Thao ( New Atlas 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/phuong-phap-san-xuat-sat-tu-bun-do-doc-hai-4709941.html