Logo
Cover

Американский стартап Boston Metal, созданный на базе Массачусетского технологического института, намерен превратить изготовление стали в «зеленый» бизнес. Инженеры предлагают отказаться от производства с помощью угля в пользу более экологичной методики — электролиза расплава оксидов (MOE). Эта технология снижает вредные выбросы до нуля, требует меньше ручного труда и может быть масштабирована до уровня крупнейших предприятий. На днях в Boston Metal построили пилотный реактор, который обещает доказать эффективность подхода.

Сталелитейное производство — одна из самых востребованных и вместе с тем самых вредных отраслей промышленности. Как правило, крупные предприятия полагаются на доменные печи, работающие на ископаемом топливе. Эти печи вызывают реакцию, при которой полученный из угля материал — кокс с добавлением извести вступает в контакт с железной рудой. Процесс приводит к тому, что руда теряет кислород и большую часть примесей, превращаясь в чугун. В нем еще много углерода, доля которого снижается в ходе дальнейшей выплавки, в итоге получается сталь. В результате металлургические заводы высвобождают в больших количествах кислород и углерод, которые уходят в атмосферу в виде выбросов углекислого газа, сообщает MIT Technology Review.

Boston Metal применяет совершенно иной подход к производству стали. Вместо доменных печей стартап использует крупные реакторы и технологию электролиза расплавленного оксида (MOE). Эта система проводит электроэнергию через ячейки, заполненные смесью растворенных оксидов железа вместе с другими оксидами и материалами. Электричество нагревает элементы до 1600 °C, превращая все содержимое в «горячий оксидный суп», рассказали в компании.

В дополнение к нагреву, электричество также запускает химическую реакцию, которая удаляет кислород и другие примеси, регулируя уровень углерода. После этого реакторы выводят «зеленую» сталь из своих резервуаров, как и традиционные аналоги. Разработчики отметили, что технология не требует полезных ископаемых, в том числе коксующегося угля, и может быть подключена к возобновляемым источникам энергии, а значит способна работать с нулевым уровнем выбросов.

Первый реактор Boston Metal, размер которого сопоставим со школьным автобусом, будет работать на токе до 25 тыс. ампер.

Установка оснащена несколькими анодами и другими традиционным для сталелитейной отрасли атрибутами. Строительство реактора почти завершено, а запуск намечен на август этого года. В первую очередь он будет использоваться для производства ферросплавов, ценных металлов, которые можно производить в процессе электролиза, аналогичном тому, который используется для производства стали. Когда надежность оборудования будет подтверждена, Boston Metal займется масштабированием технологии.

Если Boston Metal сможет масштабировать свою технологию и получит достаточное количество возобновляемой энергии для ее функционирования, компания сможет решить одну из самых сложных мировых проблем в области выбросов углерода. Промышленные сталеплавильные предприятия выбрасывают около двух тонн углекислого газа на каждую тонну произведенной стали и, таким образом, формируют около 10% от мировых выбросов CO2 (в 2021 году в мире было произведено 1950,5 млн тонн стали и объемы производства с каждым годом растут). При этом отказаться от этих заводов невозможно — металлы используются практически во всех областях, от пищевого сектора до аэрокосмической отрасли.