Nowa technologia opiera się na wstrzykiwaniu sproszkowanej rudy żelaza do wyjątkowo gorącego pieca, gdzie dochodzi do “eksplozywnej reakcji chemicznej”. Powstające w jej wyniku żelazo wypływa w postaci jasnoczerwonych, płynnych kropli, które można od razu wykorzystać do odlewania lub produkcji stali w jednym kroku.
Czytaj też: To przełom. Pierwszy reaktor chłodzony stopionymi solami dostał zielone światło
Metoda opracowana przez zespół prof. Zhanga Wenhai działa równie skutecznie w przypadku rud o niskiej i średniej zawartości żelaza, które są powszechne w Chinach. Jest to kluczowe, biorąc pod uwagę zależność Chin od importu wysokiej jakości rud z Australii, Brazylii i Afryki.
Ta metoda produkcji żelaza jest 3600 razy szybsza od obecnych
Jednym z głównych wyzwań, jakie musieli pokonać naukowcy, było stworzenie efektywnego mechanizmu rozpylania rudy w ekstremalnie wysokiej temperaturze. Rozwiązaniem okazała się tzw. lanca wirowa, zdolna do wstrzykiwania aż 450 ton cząstek rudy na godzinę. Trzy takie lance, zamontowane w jednym reaktorze, są w stanie wyprodukować 7,11 mln ton żelaza rocznie.
Prof. Zhang wyjaśnił, że technologia ta została opatentowana już w 2013 r., a następnie przez kolejne 10 lat była doskonalona. Obecnie lanca wirowa weszła do komercyjnej produkcji, co oznacza, że metoda błyskawicznego wytapiania jest gotowa do zastosowania na dużą skalę.
Chińska stal odgrywa kluczową rolę w takich sektorach, jak budowa kolei dużych prędkości, stoczniowość i przemysł motoryzacyjny. Choć kraj ten produkuje więcej stali niż reszta świata łącznie, tradycyjne piece hutnicze, oparte na węglu, są główną przeszkodą w realizacji ambitnych planów redukcji emisji.
Nowa technologia otwiera jednak drzwi do bardziej zrównoważonej produkcji i może znacząco wpłynąć na światowy rynek stali. Jak podkreślają naukowcy, sukces tej metody w Chinach mógłby zainspirować inne kraje do wprowadzenia podobnych rozwiązań w swoich hutach.
Prof. Zhang zauważył, że choć koncepcja błyskawicznego wytapiania żelaza narodziła się w Stanach Zjednoczonych, to właśnie jego zespół jako pierwszy opracował technologię umożliwiającą produkcję płynnego żelaza w tym procesie. Według statystyk rządowych, aż 80 proc. nowych technologii testowanych w Chinach osiąga sukces komercyjny, co dobrze wróży dla przyszłości tego projektu.
Jednym z największych osiągnięć nowej technologii jest eliminacja potrzeby stosowania węgla w procesie wytapiania żelaza. Dzięki temu chiński przemysł stalowy mógłby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla niemal do zera, co stanowi istotny krok w realizacji krajowych celów klimatycznych. Jak podkreślają badacze, nowa metoda zwiększa także efektywność energetyczną procesu produkcji o ponad jedną trzecią.