研究人員設計出一種經濟可行的方法，利用氫氣熔化鋁生產過程中產生的有毒赤泥，在10 分鐘左右的時間內生產出綠色鋼材，從而減少鋼鐵和鋁工業對環境的影響。

鋁業每年產生約1.98 億噸（約1.8 億噸）鋁土礦殘渣–“赤泥”，由於其鹼度高且富含有毒重金屬，因此腐蝕性極強。在澳洲、中國和巴西等國，剩下的赤泥通常被丟棄在巨大的垃圾掩埋場，處理成本高昂。鋼鐵工業對環境的破壞同樣嚴重，其二氧化碳排放量佔全球總量的8%。然而，預計到2050 年，鋼鐵和鋁的需求量將增加高達60%。

不過，德國馬克斯-普朗克鐵研究中心（Max-Planck-Institut für Eisenforschung）的科學家可能有辦法將鋁生產過程中產生的有毒赤泥副產品變成綠色鋼鐵。

“我們的工藝可以同時解決鋁生產中的廢料問題，並改善鋼鐵行業的碳足跡，”該研究的主要作者馬蒂奇-約維切維奇-克魯格說，”同時解決鋁生產中的廢料問題，並改善鋼鐵業的碳足跡。”

赤泥含有高達60% 的氧化鐵。使用含氫10% 的等離子體在電弧爐中熔化赤泥，可將其還原成液態鐵和液態氧化物，從而輕鬆提取鐵。研究人員說，等離子體還原技術只需10 分鐘，生產出的鐵非常純淨，可以直接加工成鋼。不再具有腐蝕性的金屬氧化物在冷卻後會凝固，因此可以轉化成類似玻璃的材料，可用作建築業的填充材料。

其他研究人員使用類似的方法從赤泥中生產鐵，但使用的是焦炭；不過，這種方法會導致鐵受到嚴重污染，並產生大量二氧化碳。新研究中採用的方法使用綠色氫氣作為還原劑，避免了這些溫室氣體的排放。

該研究的通訊作者Isnaldi Souza Filho 說：”如果使用綠色氫氣從迄今為止全球鋁生產過程中產生的40 億噸赤泥中提煉出鐵，那麼鋼鐵業可以節約近15 億噸二氧化碳。”

透過這種工藝，原本存在於赤泥中的有毒重金屬被”幾乎中和”。任何殘留的重金屬都被牢牢地結合在金屬氧化物中，不會像留在垃圾掩埋場的赤泥那樣被水沖走。

Jovičević-Klug 說：「還原後，我們在鐵中檢測到了鉻。其他重金屬和貴金屬也可能進入鐵中或進入一個單獨的區域。我們將在進一步的研究中對此進行調查。有價值的金屬可以分離出來並重新利用”。

研究人員說，直接使用綠色氫氣從赤泥生產鐵，不僅對環境”雙倍有益”，而且經濟效益也很高。根據他們的計算，如果赤泥中含有35% 的氧化鐵，就足以使這項製程變得經濟。以目前的價格計算綠氫和電弧爐的電力成本，再加上掩埋赤泥的成本，赤泥中氧化鐵的比例需要達到30% 至40%，這樣生產的鐵才能在市場上具有競爭力。

這些都是保守估計，因為處理赤泥的費用可能計算得相當低。此外，電弧爐在金屬工業（包括鋁冶煉廠）中廣泛應用，這些產業只需進行有限的投資，就能實現更高的永續性。

研究報告的共同作者Dierk Raabe 說：”在我們的研究中，考慮經濟因素也很重要。現在要由工業界來決定是否利用等離子體還原赤泥中的鐵”。

這項研究發表在《自然》雜誌。