Επανάσταση στο Ντούισμπουργκ: Οι ερευνητές παλεύουν για φιλικό προς το κλίμα χάλυβα!

Επανάσταση στο Ντούισμπουργκ: Οι ερευνητές παλεύουν για φιλικό προς το κλίμα χάλυβα!

Την 1η Ιουλίου 2025, το Πανεπιστήμιο του Duisburg-Essen έκανε ένα σημαντικό βήμα προς τη βιώσιμη παραγωγή μετάλλων. Ο καθηγητής Δρ. Χάουκε Σπρίνγκερ αναλαμβάνει τη θέση καθηγητή για τη βιώσιμη μεταλλουργία στη Σχολή Μηχανικών. Ο κύριος στόχος του: μείωση των εκπομπών CO2 από την παραγωγή μετάλλων, ένας από τους μεγαλύτερους παράγοντες που συμβάλλουν στα βιομηχανικά αέρια του θερμοκηπίου.

Ο Springer, ο οποίος εργάστηκε στο παρελθόν ως καθηγητής Heisenberg στο Πανεπιστήμιο RWTH του Aachen και ηγήθηκε μιας ομάδας συνεργατών στο Max Planck Institute for Iron Research, φέρνει εκτεταμένη τεχνογνωσία στη νέα θέση. Η ακαδημαϊκή του σταδιοδρομία περιλαμβάνει εκπαίδευση ως βιομηχανικός μηχανικός και πτυχία μηχανολόγου μηχανικού, ακολουθούμενα από διδακτορικό και ειδίκευση στον κλάδο του. Η παραγωγή χάλυβα στη Γερμανία προκάλεσε περίπου 23,5 εκατομμύρια τόνους CO2 το 2022 μέσω συμβατικών διεργασιών.

Προκλήσεις στην παραγωγή μετάλλων

Η βιομηχανία μετάλλων είναι υπεύθυνη για το ένα τρίτο όλων των βιομηχανικών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Στο πλαίσιο αυτής της πρόκλησης, ο Springer και η ομάδα του εργάζονται σε καινοτόμες μεταλλουργικές διεργασίες, ιδίως στη χρήση υδρογόνου αντί άνθρακα για την παραγωγή χάλυβα. Το MPG.de αναφέρει ότι το υδρογόνο που παράγεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά τις εκπομπές CO2. Παρά τις προόδους αυτές, υπάρχουν μεγάλες προκλήσεις, ιδιαίτερα οι ακαθαρσίες στον ανακυκλωμένο χάλυβα, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν την ποιότητα των μεταλλικών υλικών.

Σε ένα πιλοτικό εργοστάσιο στο Ντούισμπουργκ, η ThyssenKrupp έχει αρχίσει να αντικαθιστά μέρος του άνθρακα στην τήξη σιδήρου με υδρογόνο, το οποίο αναμένεται να μειώσει τις εκπομπές CO2 έως και 19%. Αυτές οι εξελίξεις δείχνουν πόσο κρίσιμη είναι η μετάβαση στις πράσινες μεθόδους παραγωγής για να εγγυηθεί ένα βιώσιμο μέλλον για τη βιομηχανία μετάλλων.

Πρόοδος στην παραγωγή χάλυβα

Παραδοσιακά, η παραγωγή χάλυβα πραγματοποιείται κυρίως μέσω της οδού της υψικαμίνου, η οποία προκαλεί σημαντικές εκπομπές CO2. Εναλλακτικές λύσεις όπως η διαδικασία ηλεκτρικού χάλυβα (EAF) μειώνουν τις εκπομπές CO2, ειδικά όταν τροφοδοτούνται από ηλεκτρική ενέργεια από ανανεώσιμες πηγές. Σύμφωνα με μελέτη του Swiss Steel Group Οι εκπομπές CO2 της διαδρομής του ηλεκτρικού κλιβάνου είναι περίπου 83% κάτω από τον μέσο όρο της βιομηχανίας.

Η Swiss Steel Group ακολουθεί διάφορες στρατηγικές για περαιτέρω μείωση των επιπτώσεων στο κλίμα, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης 100% πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας στην παραγωγή και αντικατάστασης του φυσικού αερίου σε φούρνους θερμικής επεξεργασίας με εναλλακτικές λύσεις χαμηλής περιεκτικότητας σε CO2, όπως το υδρογόνο. Επιπλέον, η ανακύκλωση του σκραπ προωθείται ως κεντρική πρώτη ύλη για τη διαδρομή EAF, η οποία όχι μόνο αυξάνει την αποδοτικότητα των πόρων αλλά και συμβάλλει στη διατήρηση των φυσικών πόρων.

Μακροπρόθεσμα, η παραγωγή χάλυβα με βάση το υδρογόνο θα μπορούσε να επιτρέψει διαδικασίες σχεδόν χωρίς εκπομπές. Ερευνητές όπως ο Dierk Raabe και ο Martin Palm εργάζονται για τη βελτιστοποίηση αυτών των διαδικασιών για να βελτιώσουν τις αντιδράσεις του υδρογόνου με το οξείδιο του σιδήρου και έτσι να δημιουργήσουν τη βάση για πιο βιώσιμη παραγωγή μετάλλων. Η MPG.de τονίζει ότι αυτές οι προσεγγίσεις είναι σημαντικές όχι μόνο για τη βιομηχανία χάλυβα, αλλά και για τους τομείς της αυτοκινητοβιομηχανίας και των αερομεταφορών.

Η Πρύτανης του Πανεπιστημίου του Duisburg-Essen, καθ. Barbara Albert, τονίζει την ουσιαστική σημασία αυτής της έρευνας και τονίζει πόσο σημαντική είναι για τη μελλοντική μορφή των κοινωνικών και οικονομικών συστημάτων. Η έντονη εστίαση στις βιώσιμες τεχνολογίες θα μπορούσε να συμβάλει στην ενίσχυση της περιοχής του Ρουρ ως τοποθεσίας καινοτομίας και να ανοίξει ένα νέο μονοπάτι για τη βιομηχανία μετάλλων προς ένα μέλλον πιο φιλικό προς το κλίμα.