Horizon Scanning

Τεχνολογική περιοχή: ΔΟΜΙΚΑ ΥΛΙΚΑ

Πρόσφατη τάση
Pexels Suki Lee 110686949 27674359

"Κεραυνός-λύση" μετατρέπει την κόκκινη λάσπη σε κεραμικά και αλουμίνιο

Η παραγωγή αλουμινίου δημιουργεί ένα τοξικό παραπροϊόν, γνωστό ως κόκκινη λάσπη. Σε μια προσπάθεια να μειώσουν αυτά τα απόβλητα, ερευνητές ανακάλυψαν έναν τρόπο να στέλνουν ηλεκτρικούς παλμούς μέσα στη λάσπη για να την καθαρίσουν, ώστε να μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί αντί να απορρίπτεται. 
Η διαδικασία παραγωγής αλουμινίου ξεκινά με βωξίτη, μια πρώτη ύλη που περιέχει πολύτιμα ορυκτά πλούσια σε αλουμίνιο, αλλά και πολλές ακαθαρσίες, όπως διοξείδιο του πυριτίου και οξείδια σιδήρου και τιτανίου. Για να φτάσουν στο αλουμίνιο, ο θρυμματισμένος βωξίτης αναμειγνύεται με ένα θερμό και συμπυκνωμένο διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου. Αυτό επιτρέπει στα ορυκτά του αλουμινίου να διαλυθούν, ενώ οι υπόλοιπες ακαθαρσίες παραμένουν στερεές.Μετά τη διευθέτηση ή το φιλτράρισμα του διαλύματος, τα ορυκτά του αλουμινίου συλλέγονται, σχηματίζοντας ένα υλικό γνωστό ως αλουμίνα, και τα υπόλοιπα υλικά σχηματίζουν ένα στερεό απόβλητο γνωστό ως κόκκινη λάσπη. Αυτό το απόβλητο είναι ιδιαίτερα τοξικό λόγω της υψηλής του αλκαλικότητας και της συγκέντρωσης βαρέων μετάλλων. Εκτιμάται ότι για κάθε τόνο αλουμίνας που παράγεται, δημιουργούνται ένας έως δύο τόνοι κόκκινης λάσπης.
Αναζητώντας έναν τρόπο για να επαναχρησιμοποιηθεί αυτή η ροή αποβλήτων, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Rice στράφηκαν σε μια διαδικασία γνωστή ως "θέρμανση με ηλεκτρικό φλας" (flash Joule heating), στην οποία έριξαν ηλεκτρικούς παλμούς μικρής διάρκειας και υψηλής ισχύος, παρόμοιους με ένα χτύπημα κεραυνού. Αυτό εξάτμισε τα βλαβερά μέταλλα στην κόκκινη λάσπη και άφησε πίσω μια καθαρισμένη ένωση πλούσια σε αλουμίνιο. Διαπίστωσαν ότι η προσθήκη μικρής ποσότητας αερίου χλωρίου στο θάλαμο που περιείχε την κόκκινη λάσπη βελτίωσε τη διαδικασία. "Σε μόλις 60 δευτερόλεπτα, εξήγαμε το 96% του σιδήρου και σχεδόν όλα τα τοξικά είδη, ενώ διατηρήσαμε σχεδόν όλο το αλουμίνιο"  δήλωσε ο Qiming Liu, ένας από τους κύριους συγγραφείς της μελέτης.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές μετέτρεψαν την καθαρισμένη κόκκινη λάσπη σε εξαιρετικά ανθεκτικά κεραμικά, τα οποία, όπως λένε, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δομικά υλικά. Επίσης, αναφέρουν ότι η καθαρισμένη λάσπη θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ξανά για την παραγωγή περισσότερου αλουμινίου.
Η νέα μέθοδος αναβαθμίζεται τώρα από την Flash Metals USA, μια εταιρεία που προέκυψε από το Πανεπιστήμιο Rice. Η ομάδα λέει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί δυνητικά και σε άλλες βιομηχανίες, όπως η παραγωγή χάλυβα. Ενώνεται με μια άλλη μέθοδο που αναφέρθηκε πέρυσι, στην οποία η κόκκινη λάσπη επεξεργάστηκε μέσω πλάσματος για την παραγωγή "πράσινου χάλυβα", ως ένας επιπλέον τρόπος αντιμετώπισης της τοξικής ουσίας, η οποία παράγεται με ρυθμό σχεδόν 200 εκατομμυρίων τόνων ετησίως.

Πηγή: https://newatlas.com/materials/red-mud-purification/
Φωτογραφία από Suki Lee: https://www.pexels.com/el-gr/photo/27674359/


Βαθμολογήστε την Τάση

(Πρέπει να βαθμολογήσετε και τις δύο παραμέτρους.)

Πόσο πιθανό είναι να συμβεί;

Πόση επίδραση στην περιοχή ενδιαφέροντος έχει;

Βαθμολογία κοινού μέχρι σήμερα

Βαθμολογία τάσης με βάση το πόσο πιθανό είναι να συμβεί

Βαθμολογία τάσης με βάση την επίδρασή της