При этом они не загрязняют окружающую среду

Дмитрий Капустин

Китайские инженеры изобрели новый способ производства железа. Он не только быстрее и дешевле, но и более безопасен для окружающей среды. Метод заключается в том, что в чрезвычайно горячую печь впрыскивают мелко измельченный порошок железной руды, что, по словам инженеров, вызывает "взрывную химическую реакцию".

В результате образуются ярко-красные светящиеся капли жидкого железа, которые падают и скапливаются на дне печи, образуя поток высокочистого железа, которое можно сразу использовать для литья или "одноступенчатого производства стали".

Этот метод позволяет завершить процесс выплавки чугуна всего за 3−6 секунды по сравнению с пятью-шестью часами, которые требуются при использовании традиционных доменных печей, утверждают китайские исследователи во главе с профессором Чжаном Вэньхаем. Ученые работают в престижной Китайской инженерной академии, а статью о новом методе выплавки опубликовали в журнале Nonferrous Metals.

По самым скромным подсчетам, выплавлять сталь теперь можно в тысячи раз быстрее, чем в доменных печах. По словам исследователей, новый метод также отлично подходит для руд с низким или средним содержанием полезных ископаемых, которых в Китае много.

Существующие методы производства стали в значительной степени зависят от богатых железом руд, и Китай тратит гигантские деньги на их импорт из Австралии, Бразилии и Африки.

Согласно расчетам профессора Чжана и его коллег, новая технология может повысить эффективность использования энергии в сталелитейной промышленности Китая более чем на треть. Она полностью устраняет потребность в угле, при сжигании которого, ясное дело, образуется углекислый газ. А сейчас его политики и бизнесмены боятся больше всего - нужно двигаться к "зеленой" экономике.

Есть даже такая международная организация - Центр исследований энергетики и чистоты воздуха (CREA) - которая постоянно проверяет, как разные страны движутся к "зеленым" стандартам. Китай, судя по всему, движется уверенно.

За последние 7 лет, по данным CREA, 99% новых мощностей по производству чугуна в Китае работали на доменных печах, которые сжирают огромное количество угля.

Но все изменилось в 2024 году: только в первом полугодии правительства провинций Китая разрешили строительство 7 млн тонн сталелитейных мощностей. И все эти проекты предусматривали использование электродуговых печей, которым уголь не нужен.

По словам Шэнь Синьи, исследовательницы из CREA и ведущего автора доклада, электродуговые печи, работающие на металлоломе, помогут сократить парниковые выбросы.

- Производство стали в электропечах оказывает гораздо меньшее воздействие на окружающую среду, чем в домнах, с меньшим количеством выбросов углекислого газа и иных загрязняющих веществ в атмосферу, - говорит Шэнь Синьи.

- Кроме того, можно сократить добычу новой железной руды. Ведь по мере того, как спрос на сталь в Китае достигает пика, появляется больше металлолома.

Китай - пример того, как сталелитейная промышленность, которую всегда считали виновницей глобального потепления, полностью преображается.

Облик многовековой отрасли, к которому мы привыкли, меняется. И это знак того, что "зелеными" могут стать и другие отрасли промышленности, которые испокон веку считались грязными, вредными. Проще говоря, неэкологичными.

И все зависит от новых технологий. Все больше сталелитейных компаний переходят на водород - его используют в качестве восстановителя (в химической реакции по получению железа из руды) вместо коксующегося угля. Такой уголь в доменной печи переходит в пластическое состояние и спекается (при воздействии высоких температур и без доступа кислорода). Тем самым он поддерживает необходимую температуру, а еще играет роль пористой подушки для расплава металла.

Водород может полностью заменить уголь, который использовали для литья стали почти триста лет. Сейчас такую технологию HYBRIT разрабатывают шведские компании SSAB, LKAB и Vattenfall. Они планируют уже к 2026 году производить сталь без использования ископаемого топлива.

Такую же технологию HYBRIT могут внедрять и в Китае, который сейчас выплавляет треть всей стали на планете.

Кроме того, китайцы изучают технологию, которую будет применять австрийский сталелитейный гигант Voestalpine, он собирается для литья стали применять "зеленый" водород, полученный из возобновляемых источников электроэнергии. При такой технологии выбросы углекислоты сокращаются на 80%.

Россия выплавляет стали в 15 раз меньше Китая. Но все равно интересно бы, конечно, узнать, а когда и российские стальные гиганты задумаются о "зеленом" будущем?