Группа исследователей из Университета Миннеаполиса и Сент-Пола представила инновационный метод производства железа, ключевого элемента стали. Ученые впервые наблюдали за химическими реакциями и образованием железа в реальном времени на нанометровом уровне, что может значительно повысить энергоэффективность и сократить затраты в этой области. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Чёрная металлургия, являясь одним из крупнейших источников углекислого газа, отвечает за около 7% глобальных выбросов. Традиционные методы, использующие кокс для удаления кислорода из руды, наносят серьезный вред экологии. Новый подход исключает выбросы CO2 и может осуществляться при комнатной температуре, что делает его более привлекательным для промышленности.
Используя плазму газообразного водорода, ученые создали условия, при которых кислород из руды удаляется, образуя чистое железо и водяной пар. Команда разработала уникальный держатель для электронного микроскопа, который позволяет отслеживать взаимодействие плазмы с материалами на нанометровом уровне. Это значительно превышает возможности предыдущих методов, открывая новые горизонты для более экономичного и эффективного производства.