Němečtí vědci v posledním vydání britského časopisu Nature informovali, že vyvinuli nový proces tavení slitin, který dokáže v jednom kroku přeměnit pevné oxidy kovů na slitiny ve tvaru bloků. Technologie nevyžaduje tavení a míchání kovu po jeho vytěžení, což pomáhá snižovat emise skleníkových plynů a šetřit energii.

Vědci z Max Planck Institute for Sustainable Materials v Německu použili vodík místo uhlíku jako redukční činidlo k extrakci kovu a vytvoření slitiny při teplotách hluboko pod bodem tání kovu a v experimentech úspěšně vyrobili slitiny s nízkou roztažností. Slitiny s nízkou roztažností se skládají z 64 % železa a 36 % niklu a dokážou si udržet svůj objem ve velkém teplotním rozsahu, díky čemuž jsou široce používány v průmyslu.

Oxidy železa a niklu vědci smíchali v potřebném poměru pro slitiny s nízkou roztažností, rovnoměrně je rozemleli kulovým mlýnem a slisovali do malých kulatých koláčků. Poté zahřáli koláče v peci na 700 stupňů Celsia a zavedli vodík. Teplota nebyla dostatečně vysoká, aby roztavila železo nebo nikl, ale byla dostatečně vysoká, aby redukovala kov. Testy ukázaly, že zpracovaný kov ve tvaru bloku měl typické vlastnosti slitin s nízkou roztažností a měl lepší mechanické vlastnosti díky své malé zrnitosti. Vzhledem k tomu, že hotový produkt byl ve formě bloku spíše než prášku nebo nanočástic, bylo snadné jej odlévat a zpracovávat.

Tradiční tavení slitiny zahrnuje tři kroky: nejprve se oxidy kovů v rudě redukují na kov uhlíkem, potom se kov dekarbonizuje a různé kovy se taví a mísí a nakonec se provádí tepelně-mechanické zpracování za účelem úpravy mikrostruktury. slitiny, aby jí dodaly specifické vlastnosti. Tyto kroky spotřebují obrovské množství energie a proces využití uhlíku k redukci kovů produkuje velké množství oxidu uhličitého. Uhlíkové emise z kovoprůmyslu tvoří asi 10 % z celkových světových emisí.

Vědci uvedli, že vedlejším produktem používání vodíku k redukci kovů je voda s nulovými emisemi uhlíku a že tento jednoduchý proces má obrovský potenciál pro úspory energie. Experimenty však používaly oxidy železa a niklu o vysoké čistotě a účinnosti