วิธีการผลิตเหล็กจากโคลนแดงพิษใน 10 นาที

ทีมนักวิจัยชาวเยอรมันค้นพบวิธีการที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการแปลงโคลนแดง ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์รองจากอุตสาหกรรมอะลูมิเนียม ให้เป็นเหล็กที่มีความบริสุทธิ์สูงภายในเวลาเพียง 10 นาทีของการประมวลผล

นักวิจัยกำลังมองหาวิธีในการเปลี่ยนขยะโคลนแดงจากการผลิตอะลูมิเนียมให้กลายเป็นเหล็ก ภาพถ่าย: Depositphotos — นักวิจัยกำลังมองหาวิธีในการเปลี่ยนขยะโคลนแดงจากการผลิตอะลูมิเนียมให้กลายเป็นเหล็ก ภาพถ่าย: *Depositphotos*

ทีม นักวิทยาศาสตร์ จาก Max-Planck-Institut für Eisenforschung ซึ่งเป็นศูนย์วิจัยเหล็กในเยอรมนี ได้พัฒนาวิธีการเปลี่ยนผลพลอยได้จากโคลนแดงพิษจากการผลิตอะลูมิเนียมให้กลายเป็นเหล็ก ซึ่งจากนั้นจะถูกเปลี่ยนเป็นเหล็กกล้า "สีเขียว" New Atlas รายงานเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ การวิจัยครั้งใหม่นี้ตีพิมพ์ในวารสาร Nature

อุตสาหกรรมอะลูมิเนียมสร้างตะกอนบ็อกไซต์หรือโคลนแดงประมาณ 180 ล้านตันต่อปี สารนี้กัดกร่อนมากเนื่องจากมีฤทธิ์เป็นด่างสูงและอุดมไปด้วยโลหะหนักที่เป็นพิษ ในประเทศเช่นออสเตรเลีย จีน และบราซิล โคลนแดงส่วนเกินมักถูกกำจัดในหลุมฝังกลบขนาดใหญ่ซึ่งมีต้นทุนการกำจัดสูง อุตสาหกรรมเหล็กกล้าก็เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมเช่นกัน โดยมีส่วนทำให้เกิดการปล่อย CO2 ทั่วโลกถึงร้อยละ 8 อย่างไรก็ตาม คาดว่าความต้องการเหล็กและอลูมิเนียมจะเพิ่มขึ้นร้อยละ 60 ภายในปี พ.ศ. 2593

“กระบวนการของเราสามารถแก้ปัญหาขยะจากการผลิตอะลูมิเนียมและลดปริมาณการปล่อยคาร์บอนของอุตสาหกรรมเหล็กกล้าได้ในเวลาเดียวกัน” Matic Jovicevic-Klug หัวหน้าคณะผู้จัดทำผลการศึกษาครั้งใหม่กล่าว

โคลนแดงมีปริมาณเหล็กออกไซด์สูงถึงร้อยละ 60 การหลอมโคลนสีแดงในเตาเผาไฟฟ้าด้วยพลาสมาที่มีไฮโดรเจน 10% ทำให้โคลนสีแดงเหลือเพียงเหล็กเหลวและออกไซด์เหลว ซึ่งสามารถสกัดเหล็กออกมาได้อย่างง่ายดาย เทคนิคการลดพลาสมาใช้เวลาประมาณ 10 นาที และผลิตเหล็กที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งสามารถแปรรูปเป็นเหล็กได้โดยตรง ออกไซด์ของโลหะที่ไม่กัดกร่อนจะแข็งตัวเมื่อเย็นตัวลง จึงสามารถนำมาแปรรูปให้เป็นวัสดุคล้ายแก้วและใช้เป็นวัสดุอุดรอยรั่วในอุตสาหกรรมก่อสร้างได้

อิสนัลดี ซูซา ฟิลโฮ หนึ่งในทีมวิจัยกล่าวว่า “หากใช้ไฮโดรเจนสีเขียวเพื่อผลิตเหล็กจากโคลนแดงจำนวน 4 พันล้านตันที่เกิดจากการผลิตอะลูมิเนียมทั่วโลกจนถึงปัจจุบัน อุตสาหกรรมเหล็กกล้าก็จะสามารถประหยัด CO2 ได้เกือบ 1.5 พันล้านตัน”

โลหะหนักที่เป็นพิษที่มีอยู่ในโคลนแดงเดิมจะถูก "ทำให้เป็นกลางเกือบหมด" ด้วยกระบวนการใหม่ โลหะหนักใดๆ ที่เหลืออยู่จะถูกจับยึดอย่างแน่นหนาในออกไซด์ของโลหะ และไม่สามารถชะล้างออกด้วยน้ำได้เหมือนกับโคลนสีแดงในหลุมฝังกลบ

“หลังจากกระบวนการรีดักชัน เราพบโครเมียมในเหล็ก โลหะหนักและมีค่าอื่นๆ อาจเข้าไปในเหล็กหรือเข้าไปในสถานที่อื่นด้วย เราจะทำการศึกษาวิจัยเรื่องนี้ต่อไป โลหะมีค่าเหล่านี้สามารถแยกออกและนำกลับมาใช้ใหม่ได้” โจวิเซวิช-คลัก กล่าว ทีมนักวิจัยยังกล่าวอีกว่าการผลิตเหล็กจากโคลนแดงโดยตรงโดยใช้ไฮโดรเจนสีเขียวมีประโยชน์ต่อสิ่งแวดล้อมอย่างมากและยังส่งผลดี ทางเศรษฐกิจ อีกด้วย

Thu Thao (ตาม New Atlas )

ลิงค์ที่มา