Departament Funduszy Energetycznych Nowe centrum w Argonne ds. dekarbonizacji produkcji stali: nowe spojrzenie na proces produkcji stali

Opublikowane ponownie przez Plato

Obserwuje: 0

LEMONT, Illinois – (BUSINESS WIRE) –Stal ma ogromny wpływ na życie wszystkich ludzi i naszą gospodarkę. Ma to kluczowe znaczenie w przypadku samochodów osobowych, ciężarówek, samolotów, budynków i nie tylko. Istnieje jednak istotny problem z procesem jego produkcji. W skali globalnej odpowiada za duży procent emisji gazów cieplarnianych z sektora przemysłowego.

Departament Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) ogłosił niedawno finansowanie DOE w wysokości 19 milionów dolarów w ciągu czterech lat Krajowe Laboratorium Argonne będzie kierować wieloinstytucjonalnym Centrum Elektryfikacji Stali metodą Elektrosyntezy (STAL C). Zadaniem centrum jest opracowanie innowacyjnego procesu, który do 85 roku zastąpiłby wielkie piece w hutnictwie stali i ograniczyłby emisję gazów cieplarnianych o 2035%.

C-STEEL jest kluczowym projektem DOE Inicjatywa Earthshot dla przemysłowej energii cieplnej, którego celem jest znaczne ograniczenie emisji z energochłonnego procesu ogrzewania przemysłowego. Partnerami centrum są Narodowe Laboratorium Oak Ridge DOE, Uniwersytet Case Western Reserve, Uniwersytet Północnego Illinois, Uniwersytet Purdue Northwest i Uniwersytet Illinois w Chicago.

Najbardziej energochłonny etap produkcji stali polega na przetwarzaniu rudy żelaza w oczyszczony metal żelazny lub stopy żelaza przy użyciu wielkich pieców. Wymaga to temperatur od 2500 do 2700 stopni Fahrenheita, wyższych niż podczas erupcji wulkanu.

Opracowany przez zespół proces osadzania elektrolitycznego wyeliminowałby lub zminimalizował zapotrzebowanie na ciepło. Polega na rozpuszczeniu rudy żelaza w roztworze i użyciu energii elektrycznej do zainicjowania reakcji, w wyniku której osadza się metal lub stop żelaza nadający się do produkcji stali. Rozwiązaniem jest ciekły elektrolit podobny do tego, który znajduje się w akumulatorach.

Projekt ma trzy założenia. Dwaj z nich będą badać różne procesy osadzania elektrolitycznego. Jeden proces będzie przebiegał w temperaturze pokojowej przy użyciu elektrolitu na bazie wody. Drugi będzie wykorzystywał elektrolit na bazie soli i będzie działał w temperaturach od 1800 do 2000 stopni F niższych od obecnych wielkich pieców. Energia potrzebna do tego procesu jest na tyle niska, że można ją uzyskać ze źródeł odnawialnych lub ciepła odpadowego z reaktora jądrowego.

Trzeci nurt skupi się na uzyskaniu zrozumienia każdego procesu na poziomie atomowym. Celem tego działania jest sprawowanie precyzyjnej kontroli zarówno nad strukturą, jak i składem wyrobów metalowych, tak aby można je było włączyć do istniejących dalszych procesów wytwarzania stali.

Każde pchnięcie będzie zawierać sztuczna inteligencja platformę zapewniającą ujednolicone podejście do projektowania elektrolitów. W tym celu C-STEEL będzie korzystać ze światowej klasy zasobów obliczeniowych dwóch ośrodków obliczeniowych Leadership Computing Facilities, jednego w Argonne i drugiego w Oak Ridge.

Kontakt

Krzysztofa J. Kramera

Kierownik ds. relacji z mediami

Argonne National Laboratory

media@anl.gov
Kancelarii: 630.252.5580