Phương pháp sản xuất sắt từ bùn đỏ độc hại trong 10 phút

Phương pháp mới của nhóm nghiên cứu người Đức sẽ giúp sản xuất sắt có độ tinh khiết cao từ bùn đỏ, một phế phẩm của ngành nhôm chỉ với 10 phút.

Nhóm nhà khoa học từ viện Max-Planck-Institut für Eisenforschung, một trung tâm nghiên cứu về sắt ở Đức, phát triển phương pháp biến phụ phẩm bùn đỏ độc hại từ quá trình sản xuất nhôm thành sắt, sau đó biến thành thép "xanh", New Atlas hôm 6/2 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Nature.


Các nhà nghiên cứu tìm cách biến bùn đỏ thải từ sản xuất nhôm thành sắt. (Ảnh: Depositphotos).

Ngành nhôm tạo ra khoảng 180 triệu tấn cặn bauxite, hay bùn đỏ, mỗi năm. Chất này có tính ăn mòn rất mạnh vì có độ kiềm cao và giàu kim loại nặng độc hại. Ở các nước như Australia, Trung Quốc, Brazil, bùn đỏ thừa thường được xử lý tại các bãi chôn lấp khổng lồ với chi phí xử lý cao. Ngành thép cũng hại môi trường không kém khi đóng góp 8% lượng khí thải CO2 toàn cầu. Tuy nhiên, nhu cầu thép và nhôm dự kiến tăng tới 60% vào năm 2050.

"Quy trình của chúng tôi có thể đồng thời giải quyết vấn đề chất thải trong sản xuất nhôm và giảm lượng phát thải carbon của ngành thép", Matic Jovicevic-Klug, tác giả chính của nghiên cứu mới, cho biết.

Bùn đỏ có 60% oxit sắt. Làm tan chảy bùn đỏ trong lò hồ quang điện bằng plasma chứa 10% hydro sẽ khử chất này thành sắt lỏng và oxit lỏng, từ đó dễ dàng chiết xuất sắt. Kỹ thuật khử plasma mất khoảng 10 phút và tạo ra sắt rất tinh khiết, có thể được xử lý trực tiếp thành thép. Các oxit kim loại không còn tính ăn mòn sẽ cứng lại khi nguội đi. Do đó, chúng có thể biến thành vật liệu giống thủy tinh và dùng làm vật liệu chèn lấp trong ngành xây dựng.

"Nếu sử dụng hydro xanh để sản xuất sắt từ 4 tỷ tấn bùn đỏ sinh ra trong quá trình sản xuất nhôm toàn cầu cho đến nay, thì ngành thép có thể giảm gần 1,5 tỷ tấn CO2", Isnaldi Souza Filho, thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết.

Các kim loại nặng độc hại có trong bùn đỏ ban đầu "gần như bị vô hiệu hóa" bằng quy trình mới. Bất cứ kim loại nặng nào còn sót lại đều liên kết chặt chẽ trong các oxit kim loại và không thể bị cuốn trôi theo nước như với bùn đỏ ở bãi chôn lấp.

"Sau quá trình khử, chúng tôi phát hiện crom trong sắt. Các kim loại nặng và quý khác cũng có thể đã đi vào trong sắt hoặc vào một nơi riêng biệt. Chúng tôi sẽ tìm hiểu điều này trong những nghiên cứu sâu hơn. Các kim loại quý sau đó có thể được tách ra và tái sử dụng", Jovicevic-Klug nói. Nhóm nghiên cứu cũng cho biết, việc sản xuất sắt từ bùn đỏ trực tiếp bằng hydro xanh mang lại lợi ích lớn cho môi trường và cũng mang đến lợi ích kinh tế.

TIN CŨ HƠN
Cách chế tạo máy phát điện mini cực đơn giản

Cách chế tạo máy phát điện mini cực đơn giản

Máy phát điện là một thiết bị sử dụng từ trường xoay chiều để tạo ra điện.

Đăng ngày: 25/11/2025
Hộp đen máy bay là gì?

Hộp đen máy bay là gì?

Hộp đen là một máy ghi tự động mà các máy bay khi bay đều phải có. Nó cho phép phát hiện được nguyên nhân trong trường hợp gặp tai nạn.

Đăng ngày: 13/11/2025
Hướng dẫn cách trồng 5 loại cây gia vị mà không cần đến hạt giống

Hướng dẫn cách trồng 5 loại cây gia vị mà không cần đến hạt giống

Không cần đến hạt giống, các bà nội trợ vẫn có thể tự tay trồng nên những loại gia vị mini cho căn bếp thêm xinh.

Đăng ngày: 09/11/2025
Cách trồng hoa sen cạn đuổi muỗi mùa mưa

Cách trồng hoa sen cạn đuổi muỗi mùa mưa

Hoa sen cạn được trồng ở nhiều nơi nhờ giá trị cao về thẩm mỹ, y học. Thêm vào đó, với kỹ thuật trồng cây hoa sen cạn đơn giản, các hộ gia đình có thể tự trồng cho mình 1 vài chậu trong nhà.

Đăng ngày: 07/11/2025
Cách giữ hoa lay ơn tươi lâu trong những ngày Tết

Cách giữ hoa lay ơn tươi lâu trong những ngày Tết

Hoa lay ơn có thể giữ được lâu nếu biết chăm sóc đúng cách. Dưới đây là các bước chăm sóc để hoa lay ơn tươi lâu trong dịp Tết, mời các bạn cùng tham khảo.

Đăng ngày: 04/11/2025
Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Nguyên lý hoạt động của hộp số tự động

Nếu bạn đã từng điều khiển một chiếc ôtô số tự động, chắc chắn bạn sẽ nhận ra hai điều khác biệt rõ ràng giữa một chiếc xe số tự động và chiếc xe sử dụng số cơ khí gài bằng tay.

Đăng ngày: 04/10/2025
Hướng dẫn cách trồng mướp đắng sai quả tại nhà

Hướng dẫn cách trồng mướp đắng sai quả tại nhà

Trồng khổ qua (mướp đắng) không hề... khổ chút nào mà trái lại, trồng loại cây này khá dễ dàng từ khâu gieo hạt, chăm sóc, đến thu hoạch.

Đăng ngày: 03/10/2025
Khoa Học News