麻省理工学院的衍生公司波士顿金属公司(Boston Metal)启动了电力驱动的钢铁生产反应器,并生产出超过一吨的金属,向其工艺的商业化迈出了关键一步。 利用清洁电力,该工艺可以在零二氧化碳排放的情况下炼钢。
波士顿金属公司(Boston Metal)的示范反应堆正在流出熔融金属
据世界钢铁协会称,钢铁生产所排放的二氧化碳(CO2)污染几乎是其重量的两倍。 具体地说,每生产一公吨金属,就会释放出 1.92 公吨的温室气体。 这占全球二氧化碳排放量的 7% 到 9%。
这是因为在自然界中发现的矿石中,铁与氧气结合,形成氧化铁,也就是通常所说的铁锈。 为了开始炼钢之旅,矿石被放入高炉中,在高炉中燃烧一种被称为焦炭的煤。 焦炭燃烧产生的一氧化碳会与氧气结合,将氧气剥离,从而净化铁水,用于炼钢,但同时也会产生温室气体二氧化碳,使地球变暖。
与钢铁生产过程脱碳的其他努力(如使用氢气提炼铁矿石)一样,波士顿金属公司开创了一种称为熔融氧化物电解(MOE)的工艺。
这种生产金属的方法是在反应器中将铁矿石与电解质混合,然后用电代替焦炭将混合料加热到约 1600 °C (2900 °F)。 这样做会使电子分裂铁矿石中的键,从而净化铁矿石,同时只产生氧气。 在此过程中,不会释放出任何一个二氧化碳分子。
如果驱动反应的电力是通过风能或太阳能等清洁方式提供的,那么产生的熔融金属将是完全碳中和的。
波士顿金属公司的熔融氧化物电解 (MOE) 反应堆近观
波士顿金属公司(Boston Metal)的惰性阳极是最近成功制造出一吨熔融金属的关键所在。 为了扩大工艺规模,需要多个阳极,而位于马萨诸塞州沃本市的工厂最近的产出证明,这种多阳极方法是有效的。
波士顿金属公司首席执行官塔德乌-卡内罗(Tadeu Carneiro)说:"我们是唯一一家拥有直接、可扩展方法来提高炼钢效率和清洁度的公司,现在我可以说,吨钢已经从我们的多惰性阳极 MOE 单元中流出。通过这一里程碑,我们在实现绿色钢铁的道路上迈出了重要一步,而且我们是在美国本土实现这一目标的,这展示了能够促进国内制造业发展的关键创新。"
由于目前的反应器每月只能生产大约一吨或两吨材料,该公司计划建造一个更大的示范工厂,该工厂将于2026年投产,并在一年后开始运营。 最终,波士顿金属公司希望将其绿色生产工艺授权给其他钢铁制造商。
您可以通过以下视频观看波士顿金属公司试验工厂的金属熔液流动。