Новый метод плавления железа позволит обойтись без энергозатрат и выбросов парниковых газов

Ученые изобрели революционный способ получения железа, обещающий человечеству избавиться в дальнейшем от громадных выбросов парниковых газов, неизменно сопутствующих этому процессу. Профессор Университета Джорджа Вашингтона Стюарт Лихт изобрел метод плавки железа, источником энергии для которого служит Солнце. До сих пор основным методом получения железа остается плавление железной руды в доменных печах при температурах свыше 2000°C. При этом в атмосферу Земли ежегодно выбрасывается 6,8 трлн тонн углекислого газа.

Лихт со своим коллегой Ваном Баохуем из Северо-Восточного университета в Дацине (Китай) разработали процесс, исключающий выброс CO2 в атмосферу. Для инновационного получения железа был разработан термо-электрохимический процесс (STEP). Ученые показали, что железную руду, будь то гематит (Fe2O3) или магнетит (Fe3O4) можно плавить в растворе карбоната лития при куда более низких температурах — порядка 800°C. Такой температуры вполне возможно достичь, используя сфокусированные солнечные лучи.

Используя электрический ток, полученный от солнечных батарей, ученые предлагают затем расщеплять расплав на ионы железа и кислорода. Таким образом ионы железа и кислорода будут оседать на электродах, а углекислый газ не будет загрязнять атмосферу. «Использование STEP-процесса окажется эффективным. Это позволит размещать сталеплавильные заводы в новых географических положениях, в том числе близко к крупным городам и в районах с солнечным климатом», — пояснил Лихт. Новый метод плавки железа не требует затрат на электроэнергию — наличие солнечного света позволяет плавить руду и расщеплять расплав на ионы. «Если STEP-процесс удастся реализовать в промышленных масштабах, его ждет достойное будущее», -пояснил Нил Вудбери, эксперт по возобновляемым источникам энергии из Университета Аризоны.

По сути, учеными впервые изобретен преобразователь солнечной энергии со стопроцентным КПД: свет нагревает расплав, а та часть энергии, которую удается преобразовать в ток фотоэлектрическим методом, идет на электролиз. Открытие STEP-процесса стало итогом более чем 20-летней работы профессора Лихта. Год назад он показал, что STEP-технология может быть использована для утилизации углекислого газа и получения углеводородного топлива. По оценкам ученых, новое применение технологии STEP позволит снизить объемы выбрасываемых парниковых газов на четверть.