Podle World Steel Association je tradiční výroba oceli zodpovědná za produkci oxidu uhličitého, která téměř dvojnásobně přesahuje váhu vyrobené oceli. Celkově to dělá asi 7 až 9 procent globální produkce oxidu uhličitého.
Jde o to, že se železo v přírodě vyskytujte obvykle ve formě oxidů, tedy v podstatě rzi. Aby bylo možné železo z oxidu vytáhnout ven, redukuje se železná ruda s koksem ve vysoké peci. Oxid uhelnatý ze spalovaného koksu se sloučí s kyslíkem z rudy, čímž se uvolní železo a společně s ním vznikne oxid uhličitý.
V současnosti probíhá ve světě značné úsilí o dekarbonizaci procesu výroby oceli, v němž se uplatňují různé metody. Spinout amerického institutu MIT Boston Metal vyvinul k tomuto účelu nový proces, který označují jako elektrolýza taveného oxidu (MOE, molten oxide electrolysis).
Boston Metal postavili elektrolytický reaktor na výrobu železa. Nedávno v něm vyrobili první tunu oceli, což je pro ně významným krokem k praktickému uplatnění zmíněného procesu MOE. Pokud by taková ocelárna měla k dispozici zelenou elektřinu, například ze solárních panelů, mohla by vyrábět ocel s nulovými emisemi oxidu uhličitého, pokud jde o výrobní proces.
##seznam_reklama##
Elektrolýza taveného oxidu zahrnuje smíchání železné rudy s elektrolytem v reaktoru, do něhož pustí elektrický proud. Tím odpadne nutnost spalovat koks a žhavit směs na teplotu zhruba 1 600 °C. V reaktoru dochází k tomu, že elektrony rozsekají vazby mezi atomy v železné rudě a jako odpadní produkt vznikne kyslík. Z elektrolytického reaktoru by neměla uniknout ani jediná molekula oxidu uhličitého.
Klíčem k úspěchu nové metody je speciální inertní anoda od Boston Metal, která umožňuje elektrolýzu, aniž by docházelo k její rychlé degradaci. Pro výrobu oceli tímto způsobem v průmyslovém měřítku je nutné používat více anod, což potvrzuje i zmíněná první tuna oceli z elektrolytického reaktoru, v němž již pracuje více anod současně. Jak uvádí výkonný ředitel Boston Metal Tadeu Carneiro, jsou první, kdo něco takového dokáže.
V Boston Metal teď pracuje experimentální elektrolytický reaktor, který za měsíc vyrobí právě jen asi tunu oceli, maximálně dvě. V příštím roce (2026) hodlají spustit demonstrační ocelárnu s vyšším výkonem a rádi by získali licenci na zelenou ocel.
Video: CO2-Free Fe: Green Steel Tour with Boston Metal
Vimeo: Boston Metal Industrial-Scale MOE Cell Tap
Literatura