Υπουργείο Ενέργειας Ταμείων Νέο Κέντρο στο Argonne για την απανθρακοποίηση της χαλυβουργίας: Επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία παραγωγής χάλυβα

LEMONT, Ill.–(BUSINESS WIRE)–Ο χάλυβας έχει σημαντικό αντίκτυπο στις ζωές όλων και στην οικονομία μας. Είναι ζωτικής σημασίας για αυτοκίνητα, φορτηγά, αεροπλάνα, κτίρια και άλλα. Ωστόσο, υπάρχει ένα σημαντικό ζήτημα με τη διαδικασία παραγωγής του. Σε παγκόσμιο επίπεδο, αντιπροσωπεύει μεγάλο ποσοστό των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από τον βιομηχανικό τομέα.

Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE) ανακοίνωσε πρόσφατα χρηματοδότηση 19 εκατομμυρίων δολαρίων για τέσσερα χρόνια για τα DOE's Το Εθνικό Εργαστήριο Argonne θα ηγηθεί του πολυϊδρυματικού Κέντρου Ηλεκτρισμού Χάλυβα μέσω Ηλεκτροσύνθεσης (C-STEEL). Η αποστολή του κέντρου είναι να αναπτύξει μια καινοτόμο διαδικασία που θα αντικαταστήσει τις υψικαμίνους στη χαλυβουργία και θα μειώσει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου κατά 85% έως το 2035.

Το C-STEEL είναι ένα βασικό έργο των DOE's Πρωτοβουλία Industrial Heat Energy Earthshot, που στοχεύει στη σημαντική μείωση των εκπομπών από την ενεργοβόρα διαδικασία της βιομηχανικής θέρμανσης. Οι συνεργάτες στο κέντρο περιλαμβάνουν το Εθνικό Εργαστήριο Oak Ridge της DOE, το Πανεπιστήμιο Case Western Reserve, το Πανεπιστήμιο North Illinois, το Πανεπιστήμιο Purdue Northwest και το University of Illinois Chicago.

Το πιο ενεργοβόρο βήμα στην παραγωγή χάλυβα περιλαμβάνει τη μετατροπή σιδηρομεταλλεύματος σε καθαρισμένο μέταλλο σιδήρου ή κράματα σιδήρου χρησιμοποιώντας υψικάμινους. Αυτό απαιτεί θερμοκρασίες από 2500 έως 2700 βαθμούς Φαρενάιτ, θερμότερες από ένα ηφαίστειο που εκρήγνυται.

Η διαδικασία ηλεκτροαπόθεσης της ομάδας θα εξαλείψει ή θα ελαχιστοποιήσει αυτή τη ζήτηση θερμότητας. Περιλαμβάνει τη διάλυση σιδηρομεταλλεύματος σε ένα διάλυμα και τη χρήση ηλεκτρισμού για την έναρξη μιας αντίδρασης που εναποθέτει ένα χρησιμοποιήσιμο μέταλλο ή κράμα σιδήρου για την κατασκευή χάλυβα. Το διάλυμα είναι ένας υγρός ηλεκτρολύτης παρόμοιος με αυτούς που βρίσκονται στις μπαταρίες.

Το έργο έχει τρεις άξονες. Δύο από αυτά θα διερευνήσουν διαφορετικές διαδικασίες για την ηλεκτροαπόθεση. Μια διαδικασία θα λειτουργήσει σε θερμοκρασία δωματίου χρησιμοποιώντας έναν ηλεκτρολύτη με βάση το νερό. Το άλλο θα χρησιμοποιεί ηλεκτρολύτη με βάση το αλάτι και θα λειτουργεί σε θερμοκρασίες 1800 έως 2000 βαθμούς F κάτω από τις τρέχουσες υψικάμινους. Η ενέργεια για αυτή τη διαδικασία είναι αρκετά χαμηλή ώστε να μπορεί να παρέχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ή σπατάλη θερμότητας από έναν πυρηνικό αντιδραστήρα.

Μια τρίτη ώθηση θα επικεντρωθεί στην απόκτηση κατανόησης σε ατομικό επίπεδο κάθε διαδικασίας. Ο στόχος αυτής της ώθησης είναι να ασκήσει ακριβή έλεγχο τόσο στη δομή όσο και στη σύνθεση των μεταλλικών προϊόντων, έτσι ώστε να μπορούν να ενσωματωθούν στις υπάρχουσες διαδικασίες παραγωγής χάλυβα κατάντη.

Κάθε ώθηση θα ενσωματώνει ένα τεχνητή νοημοσύνη βασισμένη πλατφόρμα για τη διασφάλιση μιας ενοποιημένης προσέγγισης στο σχεδιασμό ηλεκτρολυτών. Για το σκοπό αυτό, η C-STEEL θα αξιοποιήσει τους παγκοσμίου επιπέδου υπολογιστικούς πόρους δύο Leadership Computing Facility, η μία στο Argonne και η άλλη στο Oak Ridge.

Επικοινωνια

Christopher J. Kramer

Υπεύθυνος Σχέσεων ΜΜΕ

Εθνικό Εργαστήριο Argonne

media@anl.gov
Γραφείο: 630.252.5580

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.fintechnews.org/department-of-energy-funds-new-center-at-argonne-for-decarbonization-of-steelmaking-reimagining-the-steel-production-process/