Ny teknik för att producera grönt stål kan nå marknaden 2026
Av Intresset är stort för att hitta lösningar på den smutsiga ståltillverkningsprocessen, inte minst intressant är Hybrit här i Sverige. Stålproduktionen står för omkring 7 till 9 procent av mänsklighetens utsläpp av växthusgaser över hela världen, vilket gör den till en av de smutsigaste industrierna på planeten.
Det traditionella sättet att tillverka är att bryta järnmalm, reducera den i en masugn genom tillsats av kol och sedan använda en syrgasugn för att bränna bort överflödigt kol och andra föroreningar.
MIT-spinouten Boston Metal är nu på väg att kommersialisera en ny metod för att tillverka stål och andra metaller med hjälp av en elektrokemisk process som kallas smält oxidelektrolys (MOE), som eliminerar många steg i ståltillverkningen och frigör syre som sin enda biprodukt.
Företaget, som grundades av tre MIT-professorer använder redan MOE för att återvinna högvärdiga metaller från gruvavfall vid sitt brasilianska dotterbolag, Boston Metal do Brasil. Detta för att visa upp sin teknologi och etablera viktiga partnerskap med gruvoperatörer. Man har också byggt en prototyp MOE-reaktor för att producera grönt stål vid sitt huvudkontor i Woburn, Massachusetts.
Enligt Boston Metal chief scientist, Guillaume Lambotte, skulle tekniken kunna användas för att producera många andra typer av metaller längre fram,
– Om du tittar runt om i världen är många av råvarorna för metalloxider och om det är en oxid, så finns det en chans att vi kan arbeta med den råvaran, kommenterar Guillaume Lambotte i en presentation om bolaget.
Enligt bolaget är processen för närvarande planerad att nå kommersiell skala 2026, även om dess fabrik i Brasilien redan nu introducerar industrin för MOE.
– Jag tror att det är ett fönster för metallindustrin att bekanta sig med MOE och se hur det fungerar. Människor i branschen behöver förstå den här tekniken, det är då den kan få full spridning, avslutar Guillaume Lambotte.
Så går processen till
Elektrolysprocessen för smält oxid sker i modulära MOE-celler lika stora som en skolbuss. Järnmalmsstenar matas in i cellen, som innehåller katoden (den negativa terminalen på MOE-cellen) och en anod nedsänkt i en flytande elektrolyt. Anoden är inert, vilket innebär att den inte löser sig i elektrolyten eller deltar i reaktionen annat än att den fungerar som den positiva terminalen. När elektricitet går mellan anoden och katoden och cellen når runt 1 600 grader Celsius spjälkas järnoxidbindningarna i malmen, vilket ger ren flytande metall i botten som kan tappas. Biprodukten av reaktionen är syre, och processen kräver inte vatten, farliga kemikalier eller ädelmetallkatalysatorer.
Produktionen av varje cell beror på storleken på dess ström. Bolaget säger att med cirka 600 000 ampere kan varje cell producera upp till 10 ton metall varje dag.
Källa: MIT
Idén började på månen
Ursprunget till Boston Metals teknologi börjar på månen. I mitten av 2000-talet kom ett anslag från NASA till MIT för att utforska sätt att producera syre för framtida månbaser. Forskarna tittade då på idén att skicka en elektrisk ström genom järnoxidstenen på månens yta, med hjälp av sten från en gammal asteroid i Arizona för sina experiment. Reaktionen gav syre, med metall som en biprodukt.
Professor Donald Sadoway fastnade för att metallbiprodukten skulle vara intressant att använda på jorden. För att hjälpa till att göra elektrolysreaktionen gick han ihop med professorer inom metallurgi, materialvetenskap och teknik. De kunde identifiera en billigare anod och i samarbete med en före detta student grunda de Boston Metal.
- Vi gick från labbet med ett experiment i storleken på en kaffekopp för att bevisa grunderna. Från att producera några gram blev det ett företag som först kunde producera hundratals kilo och snart även ton av metall, säger Boston Metal Chief Scientist Guillaume Lambotte.
Källa: MIT