Surge un nuevo proceso de fabricación de hierro que puede reducir las emisiones de carbono

• El hierro es el componente principal del acero y representa una carga para la atmósfera terrestre, ya que equivale al 8% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero
• Unos químicos desarrollaron una forma de hacer la producción de hierro mucho más amigable con el medio ambiente
• Este método usa electricidad para convertir mineral de hierro y salmuera en hierro metálico y otros químicos útiles a nivel industrial; es rentable, funciona bien con electricidad proveniente de energía eólica y solar, e incluso podría ser carbono negativo, ya que consume más dióxido de carbono (CO2) del que produce

Extracción del hierro y un nuevo enfoque

• El hierro es uno de los elementos más abundantes de la Tierra, pero en la naturaleza está unido al oxígeno dentro de varios minerales que componen el mineral de hierro
• Para extraer hierro metálico, normalmente se mezcla el mineral de hierro con carbón de alto contenido de carbono, conocido como coque, y se calienta a altas temperaturas de alrededor de 1500°C
• En este proceso, los átomos de carbono eliminan los átomos de oxígeno del hierro, liberando CO2 a la atmósfera y dejando metal fundido
• Los fabricantes de acero combinan este hierro con pequeñas cantidades de carbono y otros metales traza para producir acero

Problemas de la fabricación de hierro y acero

• Este método para fabricar hierro y acero es barato y ha demostrado su eficacia con el tiempo, pero emite una cantidad considerable de CO2
• Cada año se extraen 2.500 millones de toneladas de hierro, y el proceso para reducirlo a hierro metálico emite una cantidad de CO2 equivalente a los gases de escape de todos los automóviles de pasajeros
• Por eso, los científicos buscan una forma económicamente viable de producir hierro metálico sin generar gases de efecto invernadero

Un nuevo enfoque electroquímico para refinar hierro

• El ingeniero químico Paul Kempler, de la Universidad de Oregón, y sus colegas se preguntaron si un proceso industrial usado para producir cloro a partir de salmuera podría reutilizarse para fabricar hierro
• En este proceso de cloro-álcali, se introduce agua con cloruro de sodio en una celda electroquímica; en el ánodo, se extraen electrones de los iones cloruro para generar gas cloro, y en el cátodo los electrones dividen las moléculas de agua, que luego se combinan con iones de sodio para producir hidróxido de sodio y gas hidrógeno
• Para refinar el hierro, el equipo de Kempler añadió partículas de óxido de hierro en el cátodo, de modo que los electrones liberan átomos de oxígeno del óxido de hierro y forman hidróxido de sodio, dejando hierro metálico sólido

Eficiencia y beneficios potenciales del nuevo método

• El proceso es muy eficiente, y los investigadores estiman que, vendiendo cloro y parte del hidróxido de sodio a precios actuales de mercado, todo el proceso podría producir hierro a un costo aproximadamente igual al de fabricar hierro en un alto horno
• Como el hidróxido de sodio puede unirse al CO2 y convertirlo en minerales basados en carbono, este proceso podría ayudar a capturar CO2 e incluso llegar a ser carbono negativo

Desafíos y perspectivas para su aplicación industrial

• Sigue habiendo una gran distancia entre los experimentos de laboratorio y un proceso industrial, y aún quedan problemas por resolver para escalar la tecnología
• La configuración del grupo de Oregón genera tanto gas cloro como hierro; aunque el gas cloro tiene muchos usos industriales, la cantidad producida en una versión ampliada de este método podría superar la demanda y causar contaminación
• Además, el óxido de hierro inicial debe estar limpio y libre de las impurezas presentes en la mayoría de los minerales, por lo que su refinamiento podría resultar costoso
• Kempler reconoce que estas preocupaciones son válidas, pero señala que, si la producción se escala de acuerdo con la demanda industrial de gas cloro, aun así podría producirse cada año decenas de millones de toneladas de hierro y cloro sin CO2
• En cuanto al refinamiento del óxido de hierro, como es bien sabido que el hidróxido de sodio se une a impurezas traza del mineral de hierro, parte de este podría usarse para purificar el óxido de hierro antes de utilizarlo en el reactor, y actualmente están probando ese proyecto

[rich8485]

Me están haciendo registrarme estos tipos...
Qué manera de hacer propaganda.
¿De verdad por cambiar una sola palabra cambia la esencia?
¿Que va bien con la electricidad de energía solar y eólica? jaja
Ay no, ¿y esa electricidad qué es, una electricidad súper ultra o qué? Por favor... Entiendo que quieran forzar la idea de que es ecológico porque es energía renovable, pero... al final, ¿no es puro autobombo?

[constexprif]

Aunque la solar y la eólica no sean la respuesta, si de verdad sale electricidad súper ultra limpia, entonces sí sería ecológico.

[halfenif]

Desde la perspectiva de alguien que actualmente está trabajando en un proyecto de TI conectado, aunque sea muy tenuemente, con la "neutralidad de carbono para 2050", esto me parece muy interesante.

Pensaba que las emisiones de carbono o la producción de acero no tenían mucha relación con el trabajo de TI que hago... pero al revisar los aspectos generales del proyecto, parece que cada vez surgirán más proyectos que comiencen por temas relacionados con las emisiones de carbono.

[xguru]

Opiniones de Hacker News

• Desde la perspectiva de un jugador de Factorio

  • Mejorar la producción de hierro con hornos eléctricos puede reducir la contaminación y también ahorrar cintas transportadoras para mover carbón.
  • Usar paneles solares es una buena opción.

• Opinión sobre el proceso cloro-álcali

  • El proceso cloro-álcali genera dioxinas y compuestos policlorados, que representan más del 80% de los desechos tóxicos.
  • No parece que cambiar la refinación del hierro a electrólisis vaya a ser una solución milagrosa.
  • Sin embargo, esta investigación podría ser útil para la reducción a elemento de otros metales distintos de los metales a gran escala.

• Opinión sobre la producción de acero en el Reino Unido

  • El Reino Unido finge no emitir CO2 al dejar de producir su propio acero y en su lugar importarlo.

• Perspectiva sobre la fabricación de acero usando electricidad

  • Las regiones desérticas con abundante energía solar, por ejemplo el norte de África o Medio Oriente, son lugares ideales para fabricar acero.

• Impresión sobre la investigación para fabricar hierro a partir de subproductos tóxicos de la refinación de aluminio

  • Resulta impresionante la investigación sobre una forma rentable de convertir el lodo rojo, un subproducto tóxico de la refinación de aluminio, en hierro valioso.

• Mención del impulso al 'acero verde' en Alemania

  • Alemania actualmente está impulsando el 'acero verde' de manera muy activa.

• Episodio sobre la fabricación de cemento Portland carbono negativo

  • Es interesante un episodio sobre la fabricación de cemento Portland carbono negativo para construcción.

• Mención de mejoras de proceso de la empresa Helios Space

  • Hay una empresa llamada Helios Space que resolvió varios problemas al agregar sodio, y este método también podría aplicarse a la refinación de otros elementos.

• Propuesta sobre baterías de flujo ácido-base

  • Se plantea si sería posible usar HCL y NAOH para operar una batería de flujo ácido-base en horas pico.
  • La eficiencia podría ser baja porque el hidrógeno tendría que producirse mediante electrólisis.

• Visión crítica sobre las afirmaciones económicas

  • La revisión por pares examina los métodos experimentales y el análisis de datos, pero no las afirmaciones económicas.
  • Se requiere producir grandes cantidades de gas cloro (muy tóxico) y mineral de hierro de muy alta pureza, y no se considera el costo de purificación.

[constexprif]

¿¿¿Factorio?? jajajajaja