El hierro y sus mezclas, como el acero y el hierro fundido, dominan el mundo moderno, y la demanda de productos obtenidos de hierro está aumentando. Tradicionalmente, el mineral de hierro se convierte en un metal limpio, pero el proceso requiere mucha energía y emite contaminación del aire. Ahora, en los investigadores Publicaciones de energía ACS Informe que han desarrollado un método limpio para extraer hierro artificial del hierro artificial utilizando electroquímicos, que dicen que puede costar el alto horno.
“Identificar los óxidos que pueden convertirse en metal de hierro a bajas temperaturas, es un paso importante para preparar completamente un proceso de potencia para la fabricación de acero”, dice Paul Campller, el autor relevante del estudio.
El hierro electroquímico se aísla a través del líquido eléctrico y se aísla el metal, que contiene rocks de hierro. En comparación con los hornos de explosión de alta temperatura, el proceso electroquímico puede reducir significativamente las emisiones de contaminación del aire, como gases de efecto invernadero, dióxido de azufre y pesticidas, y suficientes ahorros de energía. Anteriormente, el Campaler y sus colegas utilizaron este proceso para convertir partículas de óxido de hierro sólido (III) y soluciones de hidróxido de sodio directamente al hierro, con temperaturas de 176 a 194 grados Fahrenheit (80 a 90 grados censales). Sin embargo, cuando algunas tortugas de hierro naturales, que eran de tamaño irregular, partículas densas e impurezas, este proceso de baja temperatura no fue tan seleccionado. Por lo tanto, un nuevo equipo de campalar e investigadores, bajo el liderazgo de Anastasia Konova y Andrew Goldman, quería comprender qué existencias de alimentación similares a hierro podrían respaldar la expansión del proceso.
Primero, los investigadores desarrollaron partículas de óxido de hierro, área de alto nivel con agujeros internos y cavidades integradas para investigar cómo la morfología nanosica de las partículas afectó la reacción electroquímica. Después de eso, convirtieron a algunas de ellas en partículas de óxido de hierro de ancho micrométrico para imitar la forma mutua natural. En estas partículas solo había unas pocas impurezas de trazas, como el carbono y el bario. El equipo diseñó un cátodo especial para sacar el metal de hierro de la solución de hidróxido de sodio que contiene partículas de óxido de hierro cuando la corriente pasa. En los experimentos, los óxidos de hierro densos se redujeron o se convirtieron en hierro elemental, que se selecciona principalmente a la densidad actual de 50 millones de millas por centímetro cuadrado, que es como cargar rápidamente las baterías de iones de litio. Por el contrario, las partículas sueltas con la parte superior y, por lo tanto, el área de alto nivel, facilitaron la producción de hierro electroquímico más eficiente, mientras que en comparación con aquellos que son similares a la hemostat de hierro natural menos inseguro.
Los investigadores evalúan el posible costo de sus procedimientos electroquímicos de fabricación de hierro. En la densidad actual utilizada en los experimentos, estimaron que el hierro puede producirse menos de $ 600 de toneladas métricas (60 0.60 por kilogramo por kilogramo), que se compara con la fabricación de hierro tradicional. Este estudio ha demostrado que cuando se usa partículas con rorosidad de Nanoskal, se puede obtener mucha más densidad de corriente, hasta 600 millones de millas por centímetro cuadrado, utilizado en células de electrólisis industrial. Antes de la adopción de la tecnología, la técnica del diseño de células electroquímicas y las estacas de alimentación de óxido de hierro requerirán un mayor progreso para hacer que la técnica sea más insegura.
Los autores reconocen el Departamento de Energía de los Estados Unidos, Science of Science, Office of Basic Energy Sciences.
