Вчені придумали, як скоротити викиди металургійних заводів на 90%

Вчені з Бірмінгемського університету у Великобританії розробили дешевий технологічний процес для існуючих металургійних заводів, завдяки якому можна скоротити викиди приблизно на 90%. Процес базується на замкнутій системі переробки вуглецю, що замінить більшу частину коксу, повідомляє The Economist.

Як відомо, на металургійну промисловість припадає 7-9% світових антропогенних викидів парникових газів.

В матеріалі розповіли, що модифікація, запропонована докторами Юлонгом Дінгом та Гаррієт Кілдаль дозволяє видаляти кокс із циклу завдяки закачуванню CO безпосередньо в доменну піч. Цей газ виготовляється шляхом уловлювання CO2, що утворюється в печі, і його розщеплення на CO та кисень. Кисень може бути використаний у другій частині сталеплавильного процесу, коли газ продувається через розплавлений чавун, щоб спалити частину вуглецю в металі.

Зазначається, що технологія грунтується на матеріалі перовскіті BCNF1 (суміші карбонату барію, карбонату кальцію, оксиду ніобію та оксиду заліза).

Автори пояснили, що коли система переробки перекачує CO2 через реакційну камеру, BCNF1 захоплює атоми кисню з газу та поглинає їх у свою кристалічну структуру, залишаючи CO.

Через добу BCNF1 насичується атомами кисню, тому його необхідно “омолодити”. Для цього азот з доменної печі прокачується через перовскіт, очищуючи матеріал.

Науковці пропонують встановлювати дві реакційні камери, одна з яких буде використовуватися для виробництва CO, а інша – для “омолодження” та виробництва кисню.

Через день їхні ролі мінятимуться, що дозволить системі працювати цілодобово.  Кілдал розповіла, що технологія пройшла успішні випробування в лабораторних умовах без будь-якої деградації BCNF1. 

В матеріалі підкреслили, що кокс є не тільки джерелом CO для процесу відновлення заліза, а й забезпечує структурну опору для руди в доменній печі. Це дозволяє газу підніматися, а розплавленому залізу текти вниз. Команда вчених розглядає, як один з варіантів, заміну коксу на керамічні матеріали.

Зазначається, що виробники сталі та науковці обговорюють запуск демонстраційної моделі протягом 5 років.

В матеріалі наголосили, що Великобританія виробляє близько 7,6 мільйона тонн металу на рік. На викиди двох металургійних гігантів Tata Steel і British Steel припадає 94% британських викидів цього сектора. 

За оцінками дослідників, ці заводи можуть бути адаптовані для використання BCNF1 за $435 мільйонів.

Окрім екологічних переваг, початкові інвестиції окупляться за 22 місяці завдяки виключенню дорогого металургійного коксу з процесу та продажу надлишкового кисню. Окрім того, це дозволить зменшити викиди країни на 2,9%.