วิธีการผลิตเหล็กจากกากตะกอนสีแดงที่เป็นพิษภายใน 10 นาที

[โฆษณา_1]

ทีมวิจัยชาวเยอรมันค้นพบวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการเปลี่ยนกากตะกอนสีแดง ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมอะลูมิเนียม ให้กลายเป็นเหล็กบริสุทธิ์สูงได้ภายในเวลาเพียง 10 นาที

นักวิจัยกำลังพยายามเปลี่ยนกากตะกอนสีแดงที่เหลือจากการผลิตอะลูมิเนียมให้เป็นเหล็ก ภาพ: Depositphotos — นักวิจัยกำลังพยายามเปลี่ยนกากตะกอนสีแดงที่เหลือจากการผลิตอะลูมิเนียมให้เป็นเหล็ก ภาพ: *Depositphotos*

นิวแอตลาส รายงานเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ว่า ทีม นักวิทยาศาสตร์ จากสถาบันวิจัยเหล็กแม็กซ์-พลังค์ (Max-Planck-Institut für Eisenforschung) ในประเทศเยอรมนี ได้พัฒนาวิธีการเปลี่ยนกากตะกอนสีแดงที่เป็นพิษซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการผลิตอะลูมิเนียมให้เป็นเหล็ก จากนั้นจึงนำเหล็กไปแปรรูปเป็นเหล็กกล้า "สีเขียว" งานวิจัยใหม่นี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature

อุตสาหกรรมอะลูมิเนียมก่อให้เกิดกากแร่บอกไซต์หรือโคลนแดงประมาณ 180 ล้านตันต่อปี สารนี้มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงเนื่องจากมีความเป็นด่างสูงและอุดมไปด้วยโลหะหนักที่เป็นพิษ ในประเทศต่างๆ เช่น ออสเตรเลีย จีน และบราซิล โคลนแดงส่วนเกินมักถูกกำจัดในหลุมฝังกลบขนาดใหญ่ด้วยต้นทุนการแปรรูปที่สูง อุตสาหกรรมเหล็กก็เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมไม่แพ้กัน โดยมีส่วนทำให้เกิดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทั่วโลกถึง 8% อย่างไรก็ตาม ความต้องการเหล็กและอะลูมิเนียมคาดว่าจะเพิ่มขึ้นถึง 60% ภายในปี 2050

"กระบวนการของเราสามารถแก้ไขปัญหาของเสียในการผลิตอะลูมิเนียมและลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนในอุตสาหกรรมเหล็กไปพร้อมๆ กันได้" มาติช โยวิเซวิช-คลัก ผู้เขียนหลักของการศึกษาฉบับใหม่กล่าว

กากตะกอนสีแดงมีส่วนประกอบของเหล็กออกไซด์ถึง 60% การหลอมกากตะกอนสีแดงในเตาหลอมไฟฟ้าโดยใช้พลาสมาที่มีไฮโดรเจน 10% จะลดสภาพให้กลายเป็นเหล็กเหลวและออกไซด์เหลว ทำให้การสกัดเหล็กง่ายขึ้น เทคนิคการลดสภาพด้วยพลาสมาใช้เวลาประมาณ 10 นาที และได้เหล็กบริสุทธิ์สูงมากที่สามารถนำไปแปรรูปเป็นเหล็กกล้าได้โดยตรง ออกไซด์ของโลหะซึ่งไม่กัดกร่อนแล้วจะแข็งตัวเมื่อเย็นตัวลง ดังนั้นจึงสามารถเปลี่ยนเป็นวัสดุคล้ายแก้วและใช้เป็นวัสดุถมในอุตสาหกรรมการก่อสร้างได้

อิสนัลดี ซูซา ฟิโล สมาชิกทีมวิจัยกล่าวว่า "หากนำไฮโดรเจนสีเขียวมาใช้ในการผลิตเหล็กจากกากตะกอนสีแดง 4 พันล้านตันที่เกิดขึ้นจากการผลิตอะลูมิเนียมทั่วโลกในปัจจุบัน อุตสาหกรรมเหล็กจะสามารถลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้เกือบ 1.5 พันล้านตัน"

โลหะหนักที่เป็นพิษซึ่งมีอยู่ในกากตะกอนสีแดงดั้งเดิมนั้น "ถูกทำให้เป็นกลางเกือบสมบูรณ์" ด้วยกระบวนการใหม่นี้ โลหะหนักที่เหลืออยู่จะถูกยึดติดแน่นอยู่ภายในออกไซด์ของโลหะและไม่สามารถถูกชะล้างออกไปได้ด้วยน้ำเหมือนกับกากตะกอนสีแดงในหลุมฝังกลบ

“หลังจากกระบวนการลดออกซิเจน เราพบโครเมียมในเหล็ก โลหะหนักและโลหะมีค่าอื่นๆ อาจเข้าไปอยู่ในเหล็กหรือไปอยู่ในที่อื่น เราจะตรวจสอบเรื่องนี้ในการศึกษาเพิ่มเติม โลหะมีค่าเหล่านั้นสามารถแยกออกมาและนำกลับมาใช้ใหม่ได้” โจวิเชวิช-คลักกล่าว ทีมวิจัยยังระบุด้วยว่า การผลิตเหล็กจากกากตะกอนสีแดงโดยตรงโดยใช้ไฮโดรเจนสีเขียวมีประโยชน์อย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมและ เศรษฐกิจ

Thu Thao (ตาม New Atlas )

[โฆษณา_2]
ลิงก์แหล่งที่มา