نجح فريق بحثي ألماني في التوصل إلى طريقة صديقة للبيئة لتحويل الطين الأحمر، وهو أحد المنتجات الثانوية لصناعة الألومنيوم، إلى حديد عالي النقاء خلال 10 دقائق فقط من المعالجة.
يبحث الباحثون عن طرق لتحويل نفايات الطين الأحمر الناتجة عن إنتاج الألومنيوم إلى الحديد. الصورة: Depositphotos
قام فريق من العلماء من معهد ماكس بلانك لأبحاث الحديد، وهو مركز لأبحاث الحديد في ألمانيا، بتطوير طريقة لتحويل المنتجات الثانوية السامة من الطين الأحمر الناتج عن إنتاج الألومنيوم إلى حديد، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى فولاذ "أخضر"، حسبما ذكر موقع نيو أطلس في 6 فبراير. بحث جديد نُشر في مجلة Nature.
تنتج صناعة الألمنيوم حوالي 180 مليون طن من حمأة البوكسيت، أو الطين الأحمر، سنويًا. تعتبر هذه المادة شديدة التآكل لأنها قلوية للغاية وغنية بالمعادن الثقيلة السامة. وفي بلدان مثل أستراليا والصين والبرازيل، يتم التخلص من الطين الأحمر الزائد في كثير من الأحيان في مكبات نفايات ضخمة ذات تكاليف التخلص منها عالية. وتشكل صناعة الصلب ضررا كبيرا بالبيئة، إذ تساهم بنحو 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون على مستوى العالم. ومع ذلك، من المتوقع أن يرتفع الطلب على الفولاذ والألمنيوم بنسبة 60% بحلول عام 2050.
وقال ماتيك جوفيسيفيتش كلوج، المؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة: "إن عمليتنا يمكن أن تحل مشكلة النفايات في إنتاج الألومنيوم وتقلل في الوقت نفسه من البصمة الكربونية لصناعة الصلب".
يحتوي الطين الأحمر على 60% من أكسيد الحديد. يؤدي صهر الطين الأحمر في فرن القوس الكهربائي مع البلازما المحتوية على 10% من الهيدروجين إلى تحويله إلى الحديد السائل وأكسيد السائل، والذي يمكن استخراج الحديد منه بسهولة. تستغرق تقنية الاختزال البلازمي حوالي 10 دقائق وتنتج حديدًا نقيًا جدًا، والذي يمكن معالجته مباشرة وتحويله إلى فولاذ. ستتصلب أكاسيد المعادن غير المسببة للتآكل عندما تبرد. وبالتالي، يمكن تحويلها إلى مواد تشبه الزجاج واستخدامها كمواد حشو في صناعة البناء.
وقال إيسنالدي سوزا فيلهو، أحد أعضاء فريق البحث: "إذا تم استخدام الهيدروجين الأخضر لإنتاج الحديد من 4 مليارات طن من الطين الأحمر الناتج عن إنتاج الألومنيوم العالمي حتى الآن، فإن صناعة الصلب يمكن أن توفر ما يقرب من 1.5 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون".
تتم "تحييد المعادن الثقيلة السامة الموجودة في الطين الأحمر الأصلي" تقريبًا من خلال العملية الجديدة. تظل أي معادن ثقيلة متبقية مرتبطة بإحكام بأكاسيد المعادن ولا يمكن غسلها بالماء كما هو الحال مع الطين الأحمر في مكبات النفايات.
"بعد عملية الاختزال، وجدنا الكروم في الحديد. ومن الممكن أيضًا أن تكون معادن ثقيلة وثمينة أخرى قد دخلت الحديد أو إلى مكان منفصل. وسوف نحقق في هذا في دراسات أخرى. ومن الممكن بعد ذلك فصل المعادن الثمينة وإعادة استخدامها"، كما قال جوفيسيفيتش كلوج. وقال فريق البحث أيضًا إن إنتاج الحديد من الطين الأحمر باستخدام الهيدروجين الأخضر مباشرة له فوائد بيئية كبيرة ويحقق أيضًا فوائد اقتصادية.
ثو تاو (وفقا لأطلس جديد )
[إعلان رقم 2]
رابط المصدر
تعليق (0)