Saksalaiset tutkijat raportoivat Yhdistyneen kuningaskunnan Nature-lehden viimeisimmässä numerossa, että he ovat kehittäneet uuden metalliseossulatusprosessin, joka voi muuttaa kiinteät metallioksidit lohkon muotoisiksi seoksiksi yhdessä vaiheessa. Teknologia ei vaadi metallin sulattamista ja sekoittamista sen louhinnan jälkeen, mikä auttaa vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä ja säästämään energiaa.

Saksan Max Planck Institute for Sustainable Materials -instituutin tutkijat käyttivät vetyä hiilen sijasta pelkistimenä metallin uuttamiseen ja metalliseoksen muodostamiseen lämpötiloissa, jotka ovat paljon metallin sulamispisteen alapuolella, ja ovat onnistuneesti tuottaneet vähän laajenevia metalliseoksia kokeissa. Vähälaajenevat seokset koostuvat 64 % raudasta ja 36 % nikkelistä, ja ne voivat säilyttää tilavuutensa suurella lämpötila-alueella, joten niitä käytetään laajasti teollisuudessa.

Tutkijat sekoittivat raudan ja nikkelin oksideja tarvittavassa suhteessa vähän paisuville metalliseoksille, jauhettiin tasaiseksi kuulamyllyllä ja puristivat ne pieniksi pyöreiksi kakkuiksi. Sitten he lämmittivät kakut uunissa 700 celsiusasteeseen ja lisäsivät vetyä. Lämpötila ei ollut tarpeeksi korkea sulattamaan rautaa tai nikkeliä, mutta se oli riittävän korkea vähentämään metallia. Testit osoittivat, että käsitellyllä lohkon muotoisella metallilla oli tyypillisiä vähän laajeneville metalliseoksille tyypillisiä ominaisuuksia ja sillä oli paremmat mekaaniset ominaisuudet pienen raekoon ansiosta. Koska valmis tuote oli lohkon muodossa jauheen tai nanohiukkasten sijaan, se oli helppo valaa ja käsitellä.

Perinteinen metalliseossulatus käsittää kolme vaihetta: ensin malmin metallioksidit pelkistetään metalliksi hiilen vaikutuksesta, sitten metalli poistetaan hiilestä ja eri metallit sulatetaan ja sekoitetaan, ja lopuksi suoritetaan lämpömekaaninen käsittely malmin mikrorakenteen säätämiseksi. seos antaa sille erityisiä ominaisuuksia. Nämä vaiheet kuluttavat valtavia määriä energiaa, ja hiilen käyttö metallien pelkistämiseen tuottaa suuria määriä hiilidioksidia. Metalliteollisuuden hiilidioksidipäästöt muodostavat noin 10 % maailman kokonaispäästöistä.

Tutkijat sanoivat, että vedyn käytön sivutuote metallien vähentämiseen on vesi, joka ei aiheuta hiilidioksidipäästöjä, ja että yksinkertaisella prosessilla on valtava potentiaali energiansäästöön. Kokeissa käytettiin kuitenkin erittäin puhtaita raudan ja nikkelin oksideja ja tehokkuutta