Recentemente si è molto parlato nel nuovo progetto elaborato in collaborazione con il MIT di Boston per la produzione di acciaio senza l’utilizzo diretto del carbone, ma attraverso elettrolisi. Un sistema che, dopo la fase sperimentale, ha portato alla nascita di una vera e propria società dedicata: la Boston Metal, che rubando il pay-off alla prima Macintosh invita a pensare fuori dagli schemi, “think differently“.
Per capire quanto il nuovo processo potrebbe influenzare l’industria siderurgica, siderweb ha chiesto a Carlo Mapelli, ordinario di metallurgia al Politecnico di Milano, alcune valutazioni sulla tecnologia proposta.
Professor Mapelli, la produzione di acciaio attraverso processi elettrochimici in che cosa consiste?
Per estrarre i metalli dai minerali esistono fondamentalmente due vie: quella pirometallurgica e quella elettrochimica. La via pirometallurgica è quella seguita, per esempio, per l’estrazione del ferro o del rame, ed è principalmente fondata sull’utilizzo del carbon fossile e dei suoi derivati, oppure sullo sfruttamento del gas naturale. In questo caso gli elementi chimici che consentono di separare i metalli dall’ossigeno sostengono anche energeticamente il processo, che si svolge a temperature superiori alla temperatura ambiente. La seconda è quella elettrochimica che viene utilizzata per l’estrazione dell’alluminio. In questo caso, il lavoro di separazione dell’ossigeno dal metallo è realizzato attraverso il consumo di elettricità che permette di raccogliere il metallo estratto su un elettrodo.
Si tratta di un processo innovativo?
No, infatti è utilizzato da più di un secolo per la produzione dell’alluminio o per la raffinazione del rame e del nickel.
Perché non viene utilizzato per l’acciaio, o comunque nell’industria siderurgica?
Perché è un processo estremamente costoso e si utilizza solo nelle situazioni in cui è necessario. Nel caso dell’industria chimica, viene usato nel caso sia necessario produrre del ferro puro, ma sinora non è mai stato competitivo per produrre acciai e ghise, che sono leghe di ferro e carbonio.
Per quali ragioni non è competitivo?
Perché nei processi elettrochimici tradizionali si consuma energia solo ed esclusivamente sotto forma di elettricità e questa è una forma di energia pregiata e costosa; anche nei processi vi sono fenomeni di inefficienza che deprimono la produttività e aumentano i costi. Si tenga poi conto del fatto che una volta prodotto il metallo in questo modo esso andrebbe comunque fuso allo scopo di ottenere la lega desiderata. Questo costo di trasformazione si sommerebbe pesantemente a quello già significativo del processo di estrazione dal minerale.
È vero che il processo elettrochimico eliminerebbe qualsiasi forma di emissione?
Non propriamente. Intanto bisogna considerare come viene prodotta l’elettricità che viene consumata. Se l’elettricità è prodotta da carbone, in realtà il punto di emissione è semplicemente trasferito su un altro sito. In secondo luogo bisogna capire quale elettrolita si utilizza nella cella elettrochimica che viene utilizzata per realizzare il processo. Quest’ultimo necessita di una soluzione chimica in cui sono immersi gli elettrodi e i residui di questa soluzione o i fanghi che da essa si generano possono essere rifiuti tossici o nocivi.
Quindi anche questo processo potrebbe essere una sorgente di inquinamento?
Certo, si tratta di capire qual è la sorgente dell’energia elettrica e quali soluzioni chimiche vengono utilizzate. Per quanto riguarda quest’ultimo aspetto, oggi sembrano aprirsi interessanti prospettive per quanto concerne i processi elettrochimici a caldo, dove la cella non lavora a temperatura ambiente e si utilizzano dei sali fusi a temperature tra 600°C e 800°C. Questa tecnica è quella che è stata proposta dalla Boston Metals. Con l’utilizzo di alcuni sali fusi si sono notati notevoli incrementi di efficienza e si dovrebbero produrre scorie inerti, ma è bene utilizzare il condizionale, perché anche a livello scientifico le notizie sono frammentarie e imprecise circa l’applicabilità e la sostenibilità industriale di queste tecniche.
Fonte: siderweb.com
