10분 만에 독성 붉은 진흙에서 철을 생산하는 방법

독일 연구팀은 알루미늄 산업의 부산물인 붉은 진흙을 단 10분 만에 고순도 철로 전환하는 환경 친화적인 방법을 찾아냈습니다.

연구원들은 알루미늄 생산 과정에서 발생하는 붉은 진흙 폐기물을 철로 전환하는 방법을 연구하고 있습니다. 사진: Depositphotos

독일의 철 연구 센터인 막스 플랑크 아이젠포르슝 연구소의 과학자 팀은 알루미늄 생산 과정에서 발생하는 독성 붉은 진흙 부산물을 철로 전환하는 방법을 개발했으며, 이를 다시 "녹색" 강철로 전환한다고 New Atlas가 2월 6일에 보도했습니다. 이 새로운 연구는 Nature 저널에 게재되었습니다.

알루미늄 산업은 매년 약 1억 8천만 톤의 보크사이트 슬러지, 즉 레드머드를 생산합니다. 레드머드는 알칼리성이 높고 독성 중금속이 풍부하여 부식성이 매우 높습니다. 호주, 중국, 브라질과 같은 국가에서는 과도한 레드머드를 거대한 매립지에 고비용으로 처리하는 경우가 많습니다. 철강 산업 또한 환경에 큰 피해를 주고 있으며, 전 세계 이산화탄소 배출량의 8%를 차지합니다. 그러나 철강과 알루미늄 수요는 2050년까지 60% 증가할 것으로 예상됩니다.

새로운 연구의 주저자인 마틱 요비체비치-클루그는 "우리의 공정은 알루미늄 생산 과정에서 발생하는 폐기물 문제를 동시에 해결하고 철강 산업의 탄소 발자국을 줄일 수 있을 것"이라고 말했습니다.

레드머드는 60%의 산화철로 구성되어 있습니다. 10%의 수소를 함유한 플라즈마로 전기 아크로에서 레드머드를 녹이면 액체 철과 액체 산화물로 환원되어 철을 쉽게 추출할 수 있습니다. 플라즈마 환원 기술은 약 10분 정도 소요되며, 강철로 직접 가공할 수 있는 매우 순수한 철을 생산합니다. 부식성이 없는 금속 산화물은 식으면 단단해집니다. 따라서 유리와 같은 재료로 가공하여 건설 산업의 뒷채움재로 사용할 수 있습니다.

연구팀의 일원인 이스날디 소자 필류는 "지금까지 전 세계 알루미늄 생산 과정에서 발생한 40억 톤의 붉은 진흙에서 녹색 수소를 사용하여 철을 생산한다면, 철강 산업은 약 15억 톤의 CO2를 절감할 수 있을 것"이라고 말했습니다.

원래 붉은 진흙에 존재했던 독성 중금속은 새로운 공정을 통해 "사실상 중화"됩니다. 남아 있는 중금속은 금속 산화물에 단단히 결합되어 매립지의 붉은 진흙처럼 물에 씻겨 나갈 수 없습니다.

"환원 과정 후 철에서 크롬을 발견했습니다. 다른 중금속과 귀금속도 철이나 다른 곳으로 이동했을 가능성이 있습니다. 추가 연구를 통해 이 부분을 조사할 예정입니다. 이후 귀금속을 분리하여 재사용할 수 있습니다."라고 요비체비치-클루그는 말했습니다. 연구팀은 또한 그린 수소를 이용하여 적니에서 철을 직접 생산하는 것이 환경적으로 매우 유익하고 경제적으로 도 유익하다고 밝혔습니다.

Thu Thao ( New Atlas 에 따르면)

소스 링크: https://vnexpress.net/phuong-phap-san-xuat-sat-tu-bun-do-doc-hai-4709941.html