Bilim insanları, demir üretimindeki önemli bir sorunu çözebilecek çığır açıcı bir buluşa imza attı: 'Önemli bir adım'

Bilim insanları, demir üretimindeki önemli bir sorunu çözebilecek çığır açıcı bir buluşa imza attı: 'Önemli bir adım'

Metal her yerde; kullandığımız arabalarda, yaşadığımız binalarda ve her gün kullandığımız akıllı telefonlarda. Ancak metal üretimi, çevre söz konusu olduğunda sorunlu bir iş haline gelebiliyor. Geleneksel demir üretimi, kömür ve petrol gibi kirli enerji kaynaklarını yakan ve gezegeni ısıtan büyük miktarda kirliliğe neden olan devasa, yüksek sıcaklıklı yüksek fırınlara dayanıyor. Ancak Oregon Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, Malzeme, Mineraller ve Madencilik Enstitüsü'nün bildirdiğine göre, daha temiz demiri gerçeğe dönüştürebilecek yeni bir yöntem geliştirdiler.

Bu çığır açan buluş, demiri ısı yerine elektrik kullanarak izole eden bir elektrokimyasal işlemde yatıyor. Demir açısından zengin malzemeler içeren bir sıvı banyosundan elektrik akımı geçirerek, bilim insanları yüksek fırınlarda kullanılan binlerce santigrat dereceye kıyasla çok daha düşük sıcaklıklarda, yaklaşık 80 ila 90 santigrat derecede, neredeyse saf demir metali elde etmeyi başardılar. Ancak, daha seçici olabilmek için bu işlemi hassas bir şekilde ayarlamaları gerekiyordu.

Ekip, hangi demir cevheri türlerinin geniş ölçekli kullanımı destekleyebileceğini belirlemek için hem gözenekli, yüksek yüzey alanlı demir oksit parçacıklarını hem de daha yoğun, daha doğal cevher benzeri numuneleri test etti. Özel olarak üretilmiş bir elektrokimyasal hücre ve elektriklenmiş haldeyken çözeltiden demir metalini çekmek için özel bir katot geliştirdiler.

Çalışmanın sorumlu yazarı Paul Kempler, ACS Energy Letters'dan yayınlanan bir raporda, "Düşük sıcaklıklarda demir metaline dönüştürülebilen oksitlerin belirlenmesi, çelik üretimi için tamamen elektriklendirilmiş süreçlerin geliştirilmesinde önemli bir adımdır" dedi.

Bu, sürdürülebilirlik açısından büyük bir haber. Madencilik ve metal üretimi, dünyadaki ısıyı hapseden kirliliğin yaklaşık %8'ini oluşturuyor. Yüksek ısı ihtiyacını ortadan kaldırarak ve seçici ekstraksiyonu iyileştirerek, bu elektrokimyasal yöntem, yapı malzemelerinden rüzgar türbinlerine kadar her şeyin çevresel etkisini önemli ölçüde azaltabilir. İnsanlar için bu, daha temiz havaya ve hava kirliliğine bağlı sağlık sorunlarının azalmasına bir adım daha yaklaşmak anlamına geliyor.

Daha da iyisi, süreç uygun fiyatlı. Araştırmacılar, bu yöntemin kilogram başına 0,60 dolardan daha düşük bir maliyetle demir üretebileceğini tahmin ediyor; bu, geleneksel yöntemlerle aynı seviyede, ancak çok daha temiz. Patent başvurusu bekleyen bir patent var ve federal bir hibe yardımıyla ekip, 2026 yılı sonuna kadar saatte 1 kilogram demir üretimi gerçekleştirmeyi planlıyor.

Başarılı olursa, bu bizi daha temiz bir endüstriyel çağa yaklaştırabilir; yani, güvendiğimiz malzemeleri üretmenin gezegenin zararına olmayacağı bir çağa.

Kaynak: TCD