Penyelidik Universiti Toronto memperkenalkan cara perintis untuk mengitar semula keluli yang boleh merevolusikan industri dan membantu mencapai matlamat pelepasan sifar bersih global.
Penyelidik di Universiti Toronto telah membuat kemajuan terobosan dalam kitar semula keluli yang menjanjikan untuk mengurangkan pengeluaran karbon industri keluli dengan ketara. Kaedah inovatif mereka, diperincikan dalam yang baru kertas diterbitkan dalam Sumber, Pemuliharaan & Kitar Semula, bertujuan untuk merevolusikan cara keluli dikitar semula, yang berpotensi membuka jalan bagi ekonomi keluli yang lebih mampan dan bulat.
Diketuai oleh Gisele Azimi, seorang profesor di Jabatan Sains & Kejuruteraan Bahan, pasukan itu membangunkan proses elektrokimia yang menghilangkan kekotoran seperti tembaga dan karbon daripada keluli cair, menghasilkan cecair besi dan sulfur sebagai produk sampingan.
"Kajian kami adalah contoh pertama yang dilaporkan mengenai penyingkiran tembaga secara elektrokimia daripada keluli dan mengurangkan kekotoran ke bawah paras aloi," kata Azimi dalam Siaran akhbar.
Implikasi kerja ini adalah ketara. Pada masa ini, hanya satu perempat daripada keluli dunia dikitar semula, dan permintaan untuk keluli yang lebih hijau terus meningkat apabila negara berusaha untuk mencapai sasaran pelepasan sifar bersih mereka. Pengeluaran keluli tradisional, yang melibatkan tindak balas bijih besi dengan kok dan meniup oksigen melalui logam, merupakan penyumbang pelepasan karbon utama, membebaskan hampir dua tan CO.2 bagi setiap tan keluli yang dihasilkan.
Kaedah kitar semula konvensional bergantung pada relau arka elektrik untuk mencairkan keluli sekerap, yang selalunya mengandungi kekotoran tembaga yang merendahkan kualiti keluli kitar semula. Ini mengehadkan penggunaan keluli kitar semula kepada produk gred rendah, seperti rebar pembinaan.
"Kepekatan kuprum bertambah apabila anda menambah lebih banyak logam buruk untuk dikitar semula, dan apabila ia melebihi 0.1 peratusan berat (berat%) dalam produk keluli akhir, ia akan memudaratkan sifat keluli," tambah Azimi.
Teknik baru pasukan itu menggunakan sel elektrokimia, yang mampu menahan suhu sehingga 1600 darjah Celsius, yang menggunakan elektrolit oksisulfida berasaskan sanga untuk membuang kuprum dan kekotoran lain. Proses ini boleh menghasilkan keluli berkualiti tinggi yang sesuai untuk aplikasi lanjutan dalam sektor automotif dan pengangkutan.
"Kaedah kami boleh mengembangkan pasaran keluli sekunder ke dalam industri yang berbeza," kata pengarang bersama Jaesuk (Jay) Paeng, calon kedoktoran, dalam siaran berita.
Proses inovatif bukan sahaja menjanjikan keluli kitar semula gred lebih tinggi tetapi juga menawarkan cara untuk menjadikan industri keluli lebih mampan dengan menggunakan produk sisa biasa — sanga — sebagai sebahagian daripada proses kitar semula.
Dengan kerjasama Tenova Goodfellow Inc., penyedia teknologi global untuk sektor logam dan perlombongan, pasukan itu kini sedang mencari untuk memperhalusi kaedah mereka dengan lebih lanjut, bertujuan untuk menghapuskan bahan cemar logam lain seperti timah.
"Besi dan keluli adalah logam yang paling banyak digunakan dalam industri, dan saya fikir kadar pengeluaran adalah setinggi 1.9 bilion tan setahun," tambah Azimi. "Kaedah kami mempunyai potensi besar untuk menawarkan industri pembuatan keluli cara yang praktikal dan mudah dilaksanakan untuk mengitar semula keluli untuk menghasilkan lebih banyak permintaan bagi keluli gred tinggi di seluruh dunia."
Kejayaan ini boleh menandakan era baharu bagi industri keluli, mengurangkan jejak karbonnya dan menyumbang dengan ketara kepada usaha kemampanan global.