4月18日,美國能源部宣佈將向9個州的13個項目提供2800萬美元資金資助,以推動零排放煉鐵和全生命週期超低排放煉鋼技術。此次資助的13個專案如下:
1)阿貢國家實驗室(約307萬美元):開發微波驅動的氫等離子體旋轉窯工藝,用以減少鐵礦石使用,從而消除煉鐵過程中的C02排放。該技術在使用現有電網時將比高爐工藝減少35%的CO2排放量,若使用低碳電力時將減少88%,同時還降低了製造熱軋鋼的成本。
2)美國BlueOrigin公司(約111萬美元):將使用其「Ouroboros」系統,通過熔融氧化物電解(MOE)技術從低品位鐵礦石中生產高純度的矽酸鐵生鐵(ferro-silicate pigiron),從而使直接過程溫室氣體排放為零。
3)Electra公司(約287萬美元):將開發一種使用非常規原料在一杯咖啡的溫度下生產鐵的工藝,以及一種涉及兩個電化學電池堆的工藝。若成功,該項目將使溫室氣體排放量減少80%,且成本僅為現有傳統燃料工藝的一半。
4)Form能源公司(100萬美元):將利用其正在申請的突破性專利技術,直接從鹼性鐵礦石砂漿中生產鐵粉,該技術是首創的粉到粉(powderto-powder) 工藝。利用美國國內現有的鐵礦石原料,該方法將生產出無溫室氣體排放的鐵,且成本與目前碳密集型煉鐵方法相當。
5)佐治亞理工學院(約284萬美元):將研究一種通過固態直接還原擠壓結構件來生產鋁合金鋼用的網形工程晶格結構和蜂窩狀結構的工藝方法。該結構鋼將在航空航太、軍用和民用飛機以及汽車結構部件具有應用潛力。
6)Limelight鋼鐵公司(約291萬美元):將使用鐳射爐將鐵礦石轉化為鐵,而不排放C02,且成本低於高爐工藝。該工藝利用半導體鐳射二極體,可以在新的溫度和壓力範圍內將高品位和低品位的鐵礦粉還原成熔融鐵金屬。據估計,該技術將使煉鋼能耗減少46%,排放減少81。
7)賓夕法尼亞州立大學(76萬美元):將開發一種高效和可靠的電化學工藝,可在600%C以下還原鐵礦石,而不直接排放溫室氣體。由固體金屬氧化物保護的金屬陽極的方法將克服陽極降解的許多挑戰。該項目將研究一系列用以同時處理鐵(II)和鐵(III)混合礦石合礦石雜質的電解
8) Phoenix Tailtings公司(100萬美元):將利用從空氣間隙電極產生的電弧來電解由清潔電驅動的熔化氧化物電解質。熔化氧化物電解法是一種很有前途的替代方法,但到目前為止,該技術的陽極材料消耗性較大、成本高昂。
9)塔夫茨大學(約292萬美元):將開發出一種直接使用氨減少鐵礦石精礦的方法,該工藝將消除煉鐵工序中的所有直接工藝排放以及用粘土焙燒鐵礦石製成硬質球團的排放。由於該基於氨的新還原方法通過使用低品位礦石和繞過球團硬化步驟,因此降低了冶煉成本,並將鋼鐵總排放量減少60%以上。
10)明尼蘇達大學(約282萬美元):將致力於全電氣化的微波氫等離子體工藝以取代高爐技術。該技術將消除傳統高爐工藝中與球團、燒結和煉焦步相關的排放。
11)內華達大學拉斯維加斯校(約210萬美元):將開發利用電解沉積法將粉碎的鐵礦石轉化為純鐵技術。目標是建立一個實驗室規模的葉輪加速反應器(impeller-accelerated reactor),該反應器可以在100小時內保持每小時一公斤生產純度超過95%的鐵。
12)猶他大學(約348萬美元):將開發氫還原無熔煉鋼(hydrogen-reduction melt-less steelmaking)技術,該方法通過消除傳統煉鐵和煉鋼中的幾個高能步驟,並在比傳統方法更低得的溫度下進行,因此將大幅降低能源消耗。預計該方法將在鋼廠產品的生產中減少至少50%6的能源使用,在製造近淨成形鋼構件時減少高達90%的能源使用。
13)伍斯特理工學院(約124萬美元):重點研究鐵矽電工鋼用低碳電解鐵粉的生產技術。這項工作可以徹底改變鐵的生產,其將取代傳統的電熱法,同時大大減少能源使用、溫室氣體排放和成本。