Nordamerika exklusiv! Umweltfreundlicher Stahl spart Kohleverbrauch und Emissionen

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Der Prozess der Herstellung von umweltfreundlichem Stahl reduziert nicht nur den Kohleverbrauch um ein Drittel, sondern rettet auch Plastikmüll aus Müllhalden und kocht ihn bei so hohen Temperaturen, dass die Kohlenstoffemissionen und der Energieverbrauch drastisch gesenkt werden. Diese in Australien entwickelte bahnbrechende Weiterentwicklung der Umwandlung von Kunststoffabfällen in Stahl hat nun die kommerzielle Produktion in einem Stahlwerk in Sydney aufgenommen. (Lesen Sie mehr von diesem exklusiven nordamerikanischen Good News Network…)

Vor sechs Jahren starrte die in Indien geborene Professorin Veena Sahajwalla in einen Stahlofen in Indianapolis, als plötzlich etwas klickte. Was wäre, wenn sie versuchen würde, Plastikabfälle bei intensiven Temperaturen mit der Kohle zu mischen? Könnte sie neuen „grünen Stahl“ erfinden?


prof-veena.jpgDie Wissenschaft hinter der Frage war elegant einfach. Bei der Herstellung von Lichtbogenöfen wird Kohle oder Koks benötigt, um Kohlenstoffreaktionen bei intensiven Temperaturen auszulösen. Aber Kohlenstoffreaktionen, so vermutete sie, könnten genauso gut mit Kunststoff erzeugt werden, der sich sonst auf Mülldeponien ansammeln würde. Stahl kann nicht sagen, woher der Kohlenstoff kommt, sodass das Endprodukt identisch wäre.

Heute ist Professor Sahajwalla Direktorin für nachhaltige Materialverarbeitung an der Universität von New South Wales (UNSW) in Sydney und ihr grüner Traum steht kurz vor der kommerziellen Realität.

Der australische Stahlhersteller Onesteel hat gerade in Zusammenarbeit mit dem kommerziellen Zweig der UNSW, NewSouth Innovations (NSi), eine weltweite Lizenz für die Herstellung von emissionsarmem Stahl mit Kunststoffeinspritzung erhalten. Das Onesteel-Werk in Sydney hat bereits die Produktion aufgenommen.

Das neue Lichtbogenofenverfahren ersetzt etwa 30 Prozent der Kohle und des Kokses durch Kunststoffabfälle aus Polyethylen. Reduzierung des Drucks auf Müllhalden. Viel bedeutender war jedoch die Entdeckung, dass die Kunststoffmischung einen effizienteren Stahlherstellungsprozess schafft, der verspricht, die Emissionen in einem der schmutzigsten, aber wichtigsten industriellen Prozesse der Welt zu reduzieren.


Nach jahrelangen Labortests stellte Professor Sahajwalla fest, dass ihre anfängliche Vermutung während eines Sabbatjahres in den USA, „nah, heiß und schmutzig“ mit der Stahlindustrie, richtig war. Aus Kunststoff gewonnener Kohlenstoff kann bei der Stahlherstellung verwendet werden, wodurch die Menge an Kohle in einem Ofen verringert wird. Die Erkenntnis, dass das Einmischen von Kunststoffabfällen tatsächlich effizienter war als die konventionelle Stahlerzeugung aus Lichtbogenöfen (EAF), bei der große Mengen Strom verbraucht werden, war ein zusätzlicher Bonus. Jährlich produziert die Welt etwa 1,1 Milliarden Tonnen Stahl, etwa 40 Prozent davon in EAFs. Die Reduzierung des Strombedarfs für die Produktion von Industriestahl bedeutet erhebliche Umwelt- und Kosteneinsparungen.

Sozialleistungen für arme Gesellschaften

Neben den Vorteilen für die Umwelt freut sich Professor Sahajwalla auf ein soziales Spin-off, das ihr am Herzen liegt. Geboren und aufgewachsen in Bombay, Indien, lernte sie sehr früh, dass arme Gesellschaften sich keine Verschwendung leisten können. In Indiens Slums und armen ländlichen Gemeinden wird alles wiederverwendet und recycelt, sagt sie. Die Idee, dass Polyethylen-Kunststoff - von Einkaufstüten über Kunststoffverpackungen bis hin zu Kunststoffrohren - zu einem wertvollen Rohstoff für die Stahlherstellung wird, könnte die wirtschaftlichen Aussichten der elenden Armen verbessern, die davon leben, die Müllhalden der Dritten Welt zu durchsuchen.


„Die Idee, die ich aufregend finde, ist die Möglichkeit, Abfälle zu recyceln und ihnen einen höheren Wert zu verleihen. In diesem Prozess haben wir tatsächlich einen Mehrwert für den Abfall geschaffen. Sie haben überall Müll, das macht es zu einem ganz neuen Geschäft. “

Aus wissenschaftlicher Sicht ist die Tatsache, dass Kohlenstoffreaktionen effizienter sind, wenn dem Prozess Kunststoff zugesetzt wird, ein zwingendes Rätsel, das die UNSW-Teams von Professor Sahajwalla immer noch zu lösen versuchen. Es scheint, dass der Kunststoff den Prozess des „Schlackenschäumens“ unterstützt und die Effizienz des Ofens verbessern kann, indem er wie eine Isolierdecke auf geschmolzenem Stahl sitzt.

„Niemand hat sich mit der Verwendung von Kunststoffen bei Stahlherstellungstemperaturen von 1600 ° C befasst, und Sie können sich vorstellen, dass die Herausforderungen bei der Arbeit mit diesen Temperaturen in einem Labor enorm sind. Viele dieser Reaktionen werden zum ersten Mal durchgeführt “, sagt sie.

Das große Ziel: Müll in eine Wissenschaft verwandeln


Ihr langfristiges Ziel ist die Entwicklung der „Recyclingwissenschaft“.

„Wir haben Abfall nie wirklich mit dem Respekt betrachtet, den er verdient. Wir sollten Müll nicht als Abfall betrachten, sondern nur als eine weitere Ressource, und wir müssen die Wissenschaft entsprechend entwickeln. '

Sie ist jedoch optimistisch, dass die Dynamik für Umweltveränderungen nicht mehr aufzuhalten ist. 'Die Umwelt hat sich gewendet', sagt sie.

In der Zwischenzeit hat Onesteel das Recht, die Technologie an mehr als 300 EAF-Stahlhersteller auf der ganzen Welt zu unterlizenzieren. Onesteel testet seit zwei Jahren die wirtschaftliche Realisierbarkeit des Verfahrens und stellt fest, dass das Verfahren den Energieverbrauch um 11,1 Kilowattstunden pro Ladung Tonne senkt.

Professor Sahajwallas eigene Faszination für Materialien und die industriellen Prozesse, aus denen sie hergestellt werden, begann in ihrer Kindheit in Indien. Sie sei ein „ungewöhnliches Mädchen“, das von großen Maschinen und Öfen angezogen werde. Als Studentin in Indien war sie das einzige Mädchen in ihrer Klasse, das immer die Noten ihrer männlichen Kollegen verbesserte. Als Postgraduierte ging sie nach Kanada und in die USA, bevor sie vom CSIRO in Australien und später von der University of New South Wales eingestellt wurde.

(Louise Williams ist stellvertretende Direktorin der University of New South Wales International)

DANKE an Kay aus Australien für die Übermittlung dieser Story-Idee an das Good News Network!