Các nhà nghiên cứu Đức đã đưa ra phương pháp giảm tác động môi trường của hai ngành công nghiệp nhôm và thép thông qua sử dụng hydro để làm tan chảy bùn đỏ độc hại còn sót lại từ quá trình sản xuất nhôm và tạo nên loại thép xanh trong khoảng 10 phút.

Mỗi năm, ngành công nghiệp nhôm thải ra khoảng 198 triệu tấn cặn bauxite còn gọi là bùn đỏ có khả năng ăn mòn mạnh do độ kiềm cao và giàu kim loại nặng độc hại. Tại các quốc gia như Ôxtrâylia, Trung Quốc và Braxin, bùn đỏ thường được xử lý tại các bãi chôn lấp khổng lồ với chi phí cao. Ngành công nghiệp thép cũng gây hại đến môi trường không kém, chiếm 8% phát thải CO₂ trên toàn cầu. Tuy nhiên, nhu cầu nhôm, thép theo dự báo sẽ tăng lên 60% vào năm 2050. Trước thực trạng nêu trên, các nhà khoa học tại Trung tâm nghiên cứu sắt thuộc Viện Max-Planck, Đức, đã tìm ra giải pháp biến đổi bùn đỏ độc hại còn sót lại từ quá trình sản xuất nhôm thành thép xanh.

Matic Jovičević-Klug, tác giả chính của nghiên cứu cho rằng: “Quy trình của chúng tôi giải quyết đồng thời vấn đề lãng phí trong sản xuất nhôm và giảm khí thải cacbon của ngành công nghiệp thép”.

Bùn đỏ chứa tới 60% oxit sắt. Bùn đỏ khi được làm tan chảy trong lò hồ quang điện sử dụng plasma chứa 10% hydro, sẽ tạo thành sắt lỏng và oxit lỏng, cho phép chiết xuất sắt dễ dàng. Kỹ thuật khử plasma chỉ kéo dài 10 phút và tạo ra sắt rất tinh khiết, có thể được xử lý trực tiếp thành thép. Các oxit kim loại không còn bị ăn mòn, đông đặc lại khi được làm mát. Do đó, oxit kim loại được biến đổi thành vật liệu giống thủy tinh, có thể được dùng làm vật liệu trám trong ngành xây dựng.

Trước đây, các nhà khoa học đã sản xuất sắt từ bùn đỏ bằng phương pháp tương tự nhưng với than cốc. Điều đó khiến cho sắt bị nhiễm bẩn và phát thải khối lượng lớn CO₂. Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã sử dụng hydro xanh làm chất khử để tránh phát thải khí nhà kính.

Isnaldi Souza Filho, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Nếu hydro xanh được sử dụng để sản xuất sắt từ 4 tỷ tấn bùn đỏ thải ra trong quá trình sản xuất nhôm trên toàn cầu hiện nay, thì ngành thép có thể giảm thải gần 1,5 tỷ tấn CO₂”.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature.

N.P.D (NASATI), theo Newatlas, 2/2024