Un metodo elettrochimico canadese potrebbe sbloccare l’economia circolare dell’acciaio separandolo con efficienza dai contaminanti
Un elettrolita ossisolfuro facilita l’economia circolare dell’acciaio attirando le impurità
La rimozione elettrochimica dei contaminanti apre una nuova era per l’economia circolare dell’acciaio. I ricercatori di ingegneria dell’Università di Toronto hanno sviluppato un innovativo metodo di riciclo che potrebbe decarbonizzare numerose industrie manifatturiere. Il nuovo processo è descritto in un articolo pubblicato su Resources, Conservation and Recycling.
Il metodo sfrutta un elettrolita ossisolfuro per l’elettroraffinazione, un procedimento alternativo che rimuove impurità di rame e carbonio dall’acciaio fuso, producendo ferro liquido e zolfo come sottoprodotti.
Il nuovo approccio elettrochimico può espandere il mercato dell’acciaio secondario a prodotti di alta qualità, come i coil zincati utilizzati nell’industria automobilistica e le lamiere per imbutitura profonda nel settore dei trasporti. Per rimuovere il rame, il team ha progettato una cella elettrochimica che opera a 1600 gradi. Il processo utilizza l’elettricità per forzare il rame a reagire con l’elettrolita ossisolfuro, separandolo dal ferro. All’interno della cella, l’elettricità scorre tra catodo e anodo attraverso il nuovo elettrolita ossisolfuro, progettato a partire dalle scorie di acciaio spesso destinate all’industria cementizia o alla discarica. Il ferro contaminato da impurità di rame viene utilizzato come anodo, quindi si applica una forza elettromotrice (la tensione) che costringe il rame a reagire con l’elettrolita. Il rame che si stacca da un lato della cella, migra verso l’altro estremo. La stessa operazione, pensano i ricercatori, si potrà ripetere con altre impurità come lo stagno.
Attualmente, solo il 25% dell’acciaio prodotto proviene da materiale riciclato. Con la crescente domanda di acciaio più verde, questa innovazione potrebbe essere cruciale, dato che la produzione tradizionale genera quasi due tonnellate di CO2 per ogni tonnellata di acciaio prodotta.
Il metodo di riciclo attualmente più diffuso utilizza un forno elettrico ad arco. Tuttavia, la presenza di rame nei rottami metallici limita la qualità dell’acciaio riciclato. La contaminazione da rame nei rottami aumenta con il riciclo e, superando lo 0,1% in peso, deteriora le proprietà dell’acciaio.
