ドイツの研究チームは、アルミニウム産業の副産物である赤泥をわずか10分の処理で高純度の鉄に変換する環境に優しい方法を発見した。
研究者たちは、アルミニウム生産から出る赤泥廃棄物を鉄に変えることを目指している。写真： Depositphotos
ドイツの鉄研究センター、マックス・プランク鉄鋼研究所の科学者チームが、アルミニウム生産時に発生する有毒な赤泥の副産物を鉄に変換し、さらに「グリーン」スチールに変える方法を開発したと、ニューアトラス誌が2月6日に報じた。この新たな研究はネイチャー誌に掲載された。
アルミニウム産業は、毎年約1億8000万トンのボーキサイトスラッジ（赤泥）を生産しています。これはアルカリ性が高く、有毒重金属を豊富に含んでいるため、腐食性が極めて高いです。オーストラリア、中国、ブラジルなどの国では、余剰の赤泥は高額な費用をかけて巨大な埋立地に処分されることがよくあります。鉄鋼産業も同様に環境に悪影響を与えており、世界のCO2排出量の8%を占めています。しかしながら、鉄鋼とアルミニウムの需要は2050年までに60%増加すると予想されています。
「私たちのプロセスは、アルミニウム生産における廃棄物問題と鉄鋼業界の二酸化炭素排出量の削減を同時に解決できる可能性がある」と、新研究の筆頭著者であるマティッチ・ヨヴィチェビッチ＝クルーグ氏は述べた。
赤泥は60%が酸化鉄です。10%の水素を含むプラズマを用いて電気アーク炉で赤泥を溶融すると、液体鉄と液体酸化物に還元され、そこから鉄は容易に抽出されます。プラズマ還元法は約10分で、非常に純度の高い鉄が生成され、そのまま鋼材に加工できます。腐食しない金属酸化物は冷却すると硬化するため、ガラスのような材料に加工でき、建設現場で埋め戻し材として使用することができます。
「もしグリーン水素を使って、これまでに世界のアルミニウム生産で生成された40億トンの赤泥から鉄を生産すれば、鉄鋼業界は約15億トンのCO2を削減できるだろう」と研究チームのメンバー、イスナルディ・ソウザ・フィリョ氏は語った。
元の赤泥に含まれていた有害な重金属は、この新しい処理によって「実質的に中和」されます。残留する重金属は金属酸化物にしっかりと結合しており、埋立地の赤泥のように水で洗い流すことはできません。
「還元処理後、鉄中にクロムが含まれていることが分かりました。他の重金属や貴金属も鉄に混入したか、別の場所に移動した可能性があります。今後の研究でこの点を詳しく調査します。貴金属は分離して再利用できます」とヨヴィチェヴィッチ＝クルーグ氏は述べています。研究チームはまた、グリーン水素を用いて赤泥から直接鉄を生産することは、環境面でも経済的にも大きなメリットがあると述べています。
トゥー・タオ(ニュー・アトラスによる)
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