太阳能为铁生产带来突破

时间：2021-06-12 15:16:15 来源：

乔治华盛顿大学教授斯图尔特·利希特（Stuart Licht）开发了一种革命性的无二氧化碳生产铁的方法，该方法可以为使用相同污染铁冶炼工艺三千多年的行业提供突破。这里更多。

Licht博士使用可再生太阳能和太阳能转化工艺（现已获得专利的太阳能热电化学照片（STEP）能量转化），能够轻松地从两种普遍的铁矿石（赤铁矿和磁铁矿）中提取纯金属铁，而不会排放二氧化碳。如今，商业铁业每年估计向大气排放6.8万亿吨二氧化碳，为此过程消耗了大量的煤炭和焦炭。

电解与碳热铁的生产。

利希特（Licht）博士在乔治华盛顿大学（George Washington University）的新闻稿中说，STEP是一种新的可再生能源工艺，可以捕集碳并制造社会所需的材料，而不会排放二氧化碳。我们正在开发使大气恢复到工业化之前的二氧化碳水平的过程。

经过20多年的研究，利希特（Licht）博士逐渐了解了阳光的有效利用和铁的化学性质，并发现高温下的铁矿石比以前想象的要溶解得多。在他的最新研究中，利希特博士发现了一种使用电解的新方法–使用电力而不是化学物质产生反应的过程将铁矿石隐蔽为铁金属。这种高温电解需要很少的能量，并且可以通过常规或可再生能源提供动力，以减少或完全消除CO2排放。当完全由可再生能源提供动力时，电解过程将不含二氧化碳，将矿石转化为金属时不会消耗任何燃料。通过同时使用太阳能和可见光，STEP工艺可转换出比最佳太阳能电池更多的太阳能，因为它会利用多余的太阳能（太阳能电池废弃的能量）来驱动铁的生产。

冶炼过程是为了驱除铁中的氧气而留下铁残渣。铁冶炼，即用碳还原氧化铁矿石，始于公元前3000年，铁器时代始于公元前12世纪，由于锡或铜短缺的出现，青铜时代的崩溃。今天，这种具有数千年历史的碳热工艺仍在生产商业铁。在碳热过程中，氧化铁通过一氧化碳或氢作为中间还原剂被碳还原。

利希特（Licht）的研究表明，铁可能在0.9V的电解电位下形成。即使使用化石燃料而不是可再生能源，通过电解为铁产生热和电，也只会产生的铁（铁）的排放量为0.225 x 11 = 2.5 CO2。这小于现有铁冶炼过程中每铁的7 CO2。也就是说，加热一批铁矿石并将其冶炼所需的能量利希特（Licht）工艺的能耗是当前高炉的36％，可节省64％的能量来完成冶炼过程。

Licht并不是第一个遵循电解路线进行熔炼的人。第一个研究报告的历史可以追溯到1944年，一直持续到今天。Licht提供的是铁矿石溶液可以通过太阳能加热以准备进行电解，从而减少了电解时间。所需的能量，并通过电解将铁与杂质成功分离。

但是，这是一个很大的过程。碳热熔炼通常是一种钢铁生产过程，其中将焦炭中的碳保留下来，并在排除杂质后添加了其他元素。以吨为基础，人们怀疑纯铁。钢铁产量占钢铁总产量的一小部分。连铸铁也增加了元素。利希特已使一个行业处于领先地位的想法是不完整的结论。

有些金属工艺（例如强力炼铁）可能会受益于纯铁产品。使用价格便宜得多的铁源生产的动力铁可以极大地增长，从而提供接近完美的金属合金钢。Licht工艺的另一种用途可能是回收钢，因为现在的产品是具有所有结合合金的钢，每个生产的批次具有不同的合金含量。在回收钢中分离和回收添加的合金元素将是该过程的绝佳补充。

利希特（Licht）取得了重要的里程碑，电解方法也带来了广阔的前景。人类经济所使用的铁量巨大，回收潜力远非100％。低。利希特（Licht）可能正在启动一个新的钢铁合金产业。随着利希特（Licht）的研究和工艺越来越扎根，应该出现更多的创新。将64％的能源消耗减少，提供纯净的产品，并允许更多的创新是一个非常有趣的前景。让我们希望优秀的教授和大学有足够的意识去对专利权大方慷慨解囊？为了取得进展，还有很多事情要做。

通过。新能源和燃料的布莱恩·韦斯滕豪斯

资源：利用阳光冶炼铁矿石

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