miércoles, 9 de octubre de 2024

Logran convertir hidrógeno en metal por primera vez en la historia: el resultado son 4000 millones de toneladas

 


El proceso siderúrgico de obtención de metales como el acero es responsable de un 10 % de la emisión de gases de efecto invernadero. Mediante un proceso innovador que utiliza hidrógeno y residuos industriales de la producción de aluminio da como resultado un metal verde.

Un proceso que produce acero a través del plasma de hidrógeno

De acuerdo a estimaciones de los expertos, la demanda de acero se incrementará hasta en 60 % para el año 2050, a fin de poder atender todos los requerimientos asociados, especialmente, con la transición energética. No obstante, los métodos tradicionales de obtención de este metal tienen un gran impacto ambiental.

Al respecto, científicos del Instituto Max Planck con sede en Múnich, Alemania, han creado un método para la fabricación de acero verde usando un horno de arco eléctrico igual a los utilizados en la industria metalúrgica. En él se combina residuo de aluminio con plasma de hidrogeno por lo que es un proceso muy sostenible.

Acero verde a partir de residuos de aluminio

En el proceso se convierte en acero el óxido de hierro que contiene el barro rojo tóxico que queda como residuo de la producción de aluminio con la ayuda de plasma de hidrógeno verde. Con estos materiales es económicamente viable crear unos 700 millones de toneladas anuales de acero sin CO2.

Este metal sería extraído a partir de 4.000 millones de toneladas de barro rojo que están acumulados en el mundo. Esta cantidad corresponde a un tercio de la creación de acero en todo el planeta. Es de señalar que se requiere que la proporción de óxido de hierro en el lodo sea de un 30 a 40 %.

Esto para que la cantidad de hierro que se obtenga por este método, sea financieramente competitivo en el mercado, tomando en cuenta los costos actuales de la materia prima. También se debe destacar que anualmente se producen unos 180 millones de toneladas de residuos de aluminio.

Detallando el proceso, el lodo rojo es fundido en un horno de arco eléctrico convencional, reduciendo el óxido de hierro que posee, a hierro. Esto último se hace usando un plasma el cual tiene un 10 % de hidrógeno verde en su composición. La conversión es conocida como reducción por plasma.

El proceso tiene una duración aproximada de tan solo diez minutos. Durante el mismo, el hierro en forma líquida es separado de otros óxidos también líquidos para luego ser fácilmente obtenido. El metal resultante es de muy alta pureza, tanto así que directamente se puede convertir en acero.

La mezcla da como resto un conjunto de óxidos metálicos que no son corrosivos. Una vez enfriados, toman un aspecto parecido al vidrio y pueden ser utilizados como relleno en el sector de la construcción. Asimismo, otros metales pesados quedan de forma separada los cuales pueden ser destinados a diferentes usos.

El hidrógeno verde hace el proceso sostenible

Al usar este elemento como catalizador reductor, no se producen emisiones de gases de efecto invernadero. Anualmente, se generan como desecho en la fabricación de aluminio, más de cuatro mil millones de toneladas de lodo rojo que pudieran ser utilizadas para obtener hierro de alta pureza y ecológico.

Y si además se utiliza el gas verde como agente reductor, la industria siderúrgica podría dejar de emitir unos 1,5 millones de toneladas de CO2 al ambiente. Por otra parte, su uso junto a electricidad proveniente de fuentes renovables hace que el proceso sea muy rentable.

En conclusión, el uso del hidrógeno verde como agente para producir hierro puro a partir del barro rojo que queda de la producción del aluminio, hace que la técnica sea muy sostenible y rentable.  Ya queda de parte de la industria metalúrgica adoptar este proceso que es ecológico y amigable con el medio ambiente.

Font, article de Omar D. per a "ECOticias"

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