"Zöldebb" lehetne a vasgyártás

Az MIT anyagtudósa elektrolízissel állítaná elő a vasat, átadva a hagyományos módszerek környezetszennyezését a múltnak.

Donald Sadoway a jól bevált olvasztásos módszert váltaná fel az általa kifejlesztett elektrolízises megoldásra, az általánosan alkalmazott eljárás ugyanis minden egyes tonna előállított fém után egy tonna széndioxidot juttat a légkörbe. A hagyományos olvasztás során a vasércet koksszal keverik, ami reakcióba lépve a vassal széndioxidot és szénmonoxidot termel, mielőtt megkapnánk a tiszta vasat.

Az elektrolízis másként éri el ezt az eredményt. A vasércet egy szilícium dioxid oldatban igen magas hőfokon, 1600 Celsius fokon feloldják, majd elektromos áramot futtatnak át rajta. A negatív töltésű oxigén ionok átvándorolnak a pozitív töltésű anódhoz, azaz ebben az esetben kizárólag oxigén távozik. A pozitív töltésű ionok ennek megfelelően a negatív katódhoz csoportosulnak, ahol folyékony elemi vasra redukálódnak, amit miután leülepedik, egyszerűen kiszippantanak. Hasonló eljárást alkalmaznak az alumínium előállításához is, melynek oxida olyannyira stabil, hogy képtelenség a vasnál alkalmazott olvasztással redukálni.


A fémiparnak mindeddig semmi oka nem volt elektrolízisre váltani, mivel a vasoxidnál nem voltak ilyen jellegű problémák. A szén olcsó, az elektromosság viszont drága, mindemellett a széndioxid kibocsátás nem került különösebb pénzükbe. Azonban ha a kormányzatok beváltják fenyegetéseiket és kivetik a károsanyag kibocsátásra büntető adóikat, akkor máris vonzóvá válhat az új eljárás, melyet az Amerikai Vas és Fém Intézet 500 000 dolláros támogatásával fejlesztett ki az MIT munkatársa.

Az Intézet szerint akad egyéb indok is, ami miatt igenis megérné az elektrolízist alkalmazni: ezzel kiiktathatnák az energiaigényes koksz gyártási folyamatot, ami ugye a szén magas hőfokon való égetését takarja, tehát az olvasztás tonnánkénti széndioxid kibocsátásához még ezt is hozzá kell adni. Sadoway laboratóriumában már bizonyította az elv működését, a nagyipari felhasználáshoz azonban még 10-15 év fejlesztői munkára lesz szükség, állítja az Intézet alelnöke, Lawrence Kavanagh, mivel a technikának még jó néhány akadályon kell átverekednie magát a kereskedelmi alkalmazásokig.

Az első és legfontosabb egy megfelelő anód anyag találása. A kísérletekben Sadoway egy grafitból készült anódot használt, hasonlót, mint amit az alumínium előállításhoz alkalmaznak, azonban mivel ez is tartalmaz szenet, így nagyjából ugyanannyi széndioxidot bocsát ki, mint az olvasztás. A legalkalmasabb egy platina anód lenne, ez azonban már túl drága a gyáraknak, így maradnak még a fémötvözetek, melyek oxidot képezve külső rétegeiken még mindig alkalmasak maradnának az elektromosság vezetésére, vagy egy másik eshetőség a vezető kerámiák bevetése.

Szintén számottevő probléma, hogy az eljárás rengeteg elektromosságot igényel, tonnánként megközelítőleg 2000 kilowatt órát. Ha ezt nem sikerül jelentősen csökkenteni, akkor a módszer így talán még több káros anyagot eredményez, mint az olvasztásos eljárás, ezért sokan meglehetős szkepticizmussal tekintenek a találmányra.

A többség már magában a szénmentes anód megalkotásában is kételkedik, hiszen az alumíniumipar évek óta kísérletezik vele, mondani sem kell hogy eredménytelenül.