Ученые из Бирмингемского университета в Великобритании разработали дешевый технологический процесс для существующих металлургических заводов, благодаря которому можно сократить выбросы примерно на 90%.
Процесс базируется на замкнутой системе переработки углерода, что заменит большую часть кокса, сообщает The Economist.
Как известно, на металлургическую промышленность приходится 7-9% мировых антропогенных выбросов парниковых газов.
В материале рассказали, что модификация, предложенная докторами Юлонгом Дингом и Гарриет Килдал, позволяет удалять кокс из цикла благодаря закачиванию CO непосредственно в доменную печь. Этот газ производится путем улавливания CO2, образующегося в печи, и его расщепления на CO и кислород. Кислород может быть использован во второй части сталеплавильного процесса, когда газ продувается через расплавленный чугун, чтобы сжечь часть углерода в металле.
Отмечается, что технология основывается на материале перовските BCNF1 (смеси карбоната бария, карбоната кальция, оксида ниобия и оксида железа).
Авторы объяснили, что, когда система переработки перекачивает CO2 через реакционную камеру, BCNF1 захватывает атомы кислорода из газа и поглощает их в свою кристаллическую структуру, оставляя CO. Через сутки BCNF1 насыщается атомами кислорода, поэтому его необходимо омолодить. Для этого азот из доменной печи прокачивается через перовскит, очищая материал.
Ученые предлагают устанавливать две реакционные камеры, одна из которых будет использоваться для производства CO, а другая – для омоложения и производства кислорода. Через день их роли будут меняться, что позволит системе работать круглосуточно.
Килдал рассказала, что технология прошла успешные испытания в лабораторных условиях без какой-либо деградации BCNF1.
В материале подчеркнули, что кокс является не только источником CO для процесса восстановления железа, но обеспечивает структурную опору для руды в доменной печи. Это позволяет газу подниматься, а расплавленному железу течь вниз. Команда ученых рассматривает как один из вариантов замену кокса на керамические материалы.
Производители стали и ученые обсуждают запуск демонстрационной модели в течение 5 лет.
В материале отметили, что Великобритания производит около 7,6 миллиона тонн металла в год. На выбросы двух металлургических гигантов Tata Steel и British Steel приходится 94% британских выбросов этого сектора.
По оценкам исследователей эти заводы могут быть адаптированы для использования BCNF1 за $435 миллионов. Кроме экологических преимуществ, первоначальные инвестиции окупятся за 22 месяца благодаря исключению дорогостоящего металлургического кокса из процесса и продажи избыточного кислорода. Кроме того, это позволит снизить выбросы страны на 2,9%.
Напомним, в Сиднее (Австралия) изобрели 100-процентный возобновляемый углеродный материал BIOCARBON, который может напрямую заменить ископаемый углерод в производстве стали в электродуговых печах (EAF) для декарбонизации сталелитейной промышленности.
Как сообщала ЭкоПолитика ранее, Европа стала лидером в обеспечении углеродной нейтральности, а ее металлургическая промышленность является передовой в развитии устойчивой экономики.
