دانشمندان آمریکایی با توسعه یک روش الکتروشیمیایی کم‌هزینه و دمای پایین برای تولید آهن، گامی بزرگ به سوی کاهش آلودگی و تحول صنعت فولاد برداشته‌اند. این فناوری نوظهور می‌تواند به کاهش انتشار کربن و افزایش بهره‌وری در فرآیند تولید آهن کمک کند.
اهمیت فولاد و چالش‌های زیست‌محیطی
فولاد به‌عنوان یکی از ستون‌های تمدن مدرن، نقش حیاتی در صنایع مختلف از ساختمان‌سازی تا خودروسازی ایفا می‌کند. با این حال، فرآیند سنتی تولید فولاد از طریق استخراج آهن در کوره‌های بلند زغال سنگ، یکی از بزرگترین منابع انتشار کربن در جهان به شمار می‌رود.
به دلیل افزایش تقاضای جهانی برای فولاد، نیاز به روش‌های پاک‌تر و پایدارتر در تولید این ماده ارزشمند بیش از پیش احساس می‌شود. این نیاز، نه تنها در راستای اهداف زیست‌محیطی، بلکه برای حفظ آینده صنعت فولاد و رقابت‌پذیری آن در جهان اهمیت دارد.
فرآیند الکتروشیمیایی با دمای پایین
محققان دانشگاه اورگان، به سرپرستی شیمیدان پل کمپلر (Paul Kempler)، توانسته‌اند با استفاده از فناوری الکتروشیمی، روش جدیدی برای تولید آهن توسعه دهند. در این روش، اکسید آهن و آب شور به فلز آهن خالص تبدیل می‌شوند و کلر به‌عنوان یک محصول جانبی با ارزش تجاری تولید می‌شود.
این فرآیند، در مقایسه با تولید آهن سنتی، از دمای بسیار پایین‌تری استفاده می‌کند و به جای سوخت فسیلی، از الکتریسیته بهره می‌گیرد. این موضوع باعث کاهش چشمگیر در انتشار کربن و آلاینده‌های زیست‌محیطی می‌شود.
مزایا و چشم‌انداز اقتصادی
تأثیر زیست‌محیطی: این روش می‌تواند اثرات مخرب فرآیندهای سنتی آهن‌سازی را کاهش دهد و گامی مهم برای دستیابی به صنعت فولاد سبز باشد.
قیمت رقابتی: محققان تخمین زده‌اند که با استفاده از ذرات متخلخل، هزینه تولید آهن به کمتر از ۶۰۰ دلار در هر تُن متریک می‌رسد که کاملاً با فرآیندهای سنتی رقابت‌پذیر است.
بهره‌وری بالاتر: یافته‌های پژوهشگران نشان داده‌اند که استفاده از ذرات متخلخل اکسید آهن، با سطح داخلی بیشتر، فرآیند تولید آهن را سریع‌تر و کارآمدتر می‌سازد.
چالش‌ها و همکاری‌های صنعتی
محققان برای تولید آهن در مقیاس صنعتی باید با چالش‌هایی مانند انتخاب مناسب‌ترین اکسیدهای آهن طبیعی و توسعه مواد اولیه متخلخل مقابله کنند. آن‌ها در همکاری با مهندسین عمران دانشگاه ایالتی اورگان و یک شرکت تولیدی الکترود، تلاش می‌کنند تا این فناوری را از آزمایشگاه به صنعت منتقل کنند.
نتیجه‌گیری: صنعت سبز و آینده‌ای پایدار
این فناوری جدید، راهی نوین برای پاسخ به نیازهای صنعتی جامعه بدون تخریب محیط‌زیست ارائه می‌دهد. با پیشرفت در طراحی الکترودها و مواد اولیه، این روش می‌تواند انقلابی در صنعت فولاد ایجاد کرده و بستری برای تولید پایدار فراهم کند.
