波士顿金属使用电解钢制造

无需氢即可使这种无二氧化碳钢

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波士顿金属

制造钢的过程是为了最多9%的全球碳排放以及所有工业排放量的几乎四分之一。涉及的化学:爆炸炉通过将空气和将煤炭粉碎成熔化的矿石来减少矿石的氧化铁含量。燃烧煤的一氧化碳与氧化铁反应,产生铁和二氧化碳,或:Fe2o3+ 3 CO→2 Fe + 3 CO2

一些公司,例如Hybrit,用氢代替煤炭,与氧气结合起来制成水。它被称为第一个不含化石燃料的钢因为他们使用的是通过用瑞典清洁水力发电对水进行电解产生的氢。

但是,还有另一种方法可以使用电力将氧与铁分离:熔融氧化物电解(MOE),您可以在其中熔化铁矿石,加入电解质并施加大量的电力。那就是采取的方法波士顿金属,声称它已经“破解了钢制制造的代码”。

当我听到“破解代码”一词时,我经常跑步我们显示的每家模块化住房公司- 以及熔融氧化物电解的想法已经有一段时间了制作非常高级的钢。一个问题与铝相似:阳极由石墨制成在此过程中消耗的,释放二氧化碳。

另一个问题是世界上最大的电力是通过燃烧化石燃料而产生的,并且电解需要很多。这就是为什么最绿色的铝生产在加拿大冰岛和魁北克。但是,随着我们试图使所有事物电气化,世界正在发生变化,每天都有更可再生和干净的电力。

波士顿金属公司业务开发副总裁亚当·劳温林克(Adam Rauwerdink)告诉TreeHugger,“清洁器网格使这一切成为可能。”他指出,这需要大量电力:每吨钢4兆瓦时。供参考,房屋的普通用途每年11兆瓦小时。Rauwerdink说,这种能源使用与铁矿石的融化与氢的融化和少于在常规综合钢制造中消耗的5-6兆瓦小时之间的混合过程相媲美。他还说,“核心创新是在此过程中不消耗的金属铬和铁阳极的开发”。

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电解电池的渲染。

波士顿金属

在波士顿金属电池中,“惰性金属阳极浸入含铁矿石的电解质中,然后电气化。细胞热量为1600c,电子将铁矿石中的键拆分。结果是一种干净的,高纯度的液态金属,该金属是可以直接发送到钢化冶金 - 无需再加热。”输出确实是纯铁,然后可以通过添加精确量的碳或其他合金而变成钢。

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波士顿金属

它与制造铝的霍尔净过程非常相似,尽管铁在温度更高(1,600摄氏度与铝摄氏1,000摄氏度)中,并且电解质不同(镁和硅胶),但每吨含量更少)而不是铝,因为氧化铝中的化学键比氧化铁中的化学键强。与铝不同,碳对氧气的亲和力比对铁具有更大的亲和力,因此,用煤制成钢比用电更容易和便宜,而用电一直很昂贵,而且不是没有排放的。但是,现在我们担心二氧化碳排放,方程式变化,MOE开始变得有意义。

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波士顿金属

波士顿金属设计的另一个主要优点是,与铝产生一样,它基本上是细胞。与爆炸炉不同,没有真正的规模经济,因此,如果您想要更多的Moe钢,您可以添加更多的电池,并且可以将它们放置在任何地方。但是,像铝一样,它需要定期供应基线电力。这些不能间歇地运行。这就是为什么Rauwerdink告诉TreeHugger他们正在与魁北克的公司交谈,那里有很多水力基本负载。

与Hybrit相比,波士顿金属的MOE系统的另一个优点是对铁矿石的胃口更加灵活。波士顿金属告诉TreeHugger:“尽管几家钢铁制造商开始计划更大规模的氢Dri [直接减少铁]试点项目,这些技术需要至少67%纯度的铁矿石,目前不到全球铁矿石供应的5%。使用可再生电力,波士顿金属的模块化氧化物电解(MOE)平台可与所有铁矿石等级一起使用,以在整个钢供应链中提供更多价值。”

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钢需求投影。

Hybrit

什么时候写有关Hybrit的文章我注意到它在现在到2050年之间对钢需求增长的预测,我担心他们将在哪里获得所需的所有氢,尤其是当他们与从肥料生产到航空的一切竞争时。波士顿金属溶液直接使用电力,可以利用水电源等低碳源的生长地热,任何新技术都会降低电线。这看起来很有希望。

查看文章来源
  1. Kim,Jinsoo等。“脱碳和钢铁行业:对社会技术系统,技术创新和政策选择的系统评价。”能源研究&社会科学,卷。89,2022,p。102565.,doi:10.1016/jerss.2022.102565