Det rigtige valg af malm kan skabe lavere emissioner

I Norge, metalproduktion tegner sig for omkring 10 procent af drivhusgasemissionerne.

"For at hjælpe med at nå klimamålene, metalindustrien skal reducere sine emissioner, siger Trine Asklund Larssen, som for nylig fik sin doktorgrad på NTNU for sit arbejde med manganmalm.

Norsk metalproduktion er allerede blandt de reneste, der findes, og bliver endnu renere i fremtiden. De mange foranstaltninger omfatter at se på produktionen af ​​forskellige malmtyper.

"En af de typer metaller, vi producerer i Norge, er legeringer, der indeholder manganmetal, siger Larssen.

Legeringer er blandinger af forskellige metaller, der bruges i mange forskellige applikationer. De manganlegeringer, der produceres i Norge, bruges mest som komponenter til fremstilling af stål. De gør stålet stærkt og hårdt. Norge eksporterer næsten hele denne produktion.

Sammenligning af to typer malm

"Jeg undersøgte to typer manganmalm - Comilog fra Gabon og Nchwaning fra Sydafrika - for at finde ud af, at drivhusgasemissionerne er store under metalproduktion.

Manganproduktionen foregår i store ovne, hvor manganmalm og kulstof i form af koks tilsættes og opvarmes.

"Råvarerne tilføres fra toppen af ​​ovnen, og tyngdekraften får dem til at bevæge sig nedad. Elektrisk energi tilføres via elektroder, hvilket betyder, at temperaturen i bunden af ​​ovnen er meget høj, " forklarer Larssen.

Når råvarerne bevæger sig ned i ovnen, de smelter sammen til det, vi kalder slagger. Helt i bunden af ​​ovnen, slaggen reagerer med kulstof og danner metal.

Nogle få reaktioner er nøglen

"Der sker mange reaktioner i ovnen, men nogle få af dem har stor indflydelse på energiforbruget og CO ₂ emissioner. Visse reaktioner mellem malmen og gassen i ovnen er særlig vigtige, ”Siger Larssen.

Gassen i ovnen er stort set en blanding af kuldioxid (CO ₂ ) og carbonmonoxid (CO). Larssen var i stand til at efterligne de processer, der foregår i ovnen i mindre skala i laboratoriet for at se, hvordan forskellige varme, gas indhold, malmtyper og -størrelse og flere andre faktorer påvirker emissionerne.

"Vi fandt ud af, at de to forskellige typer malm opførte sig meget forskelligt, når de blev opvarmet. De gennemgik forskellige reaktioner, som foregik ved forskellige temperaturer og hastigheder og resulterede i forskelligt energiforbrug mellem de to malme. De to malme skaber også forskellige typer udstødningsgasser, når de bruges i manganproduktion, siger Larssen.

Den ene type renere end den anden

Generelt, Nchwaning malm producerer højere drivhusgasemissioner og højere energiforbrug sammenlignet med Comilog malm. Gassen produceret ved hjælp af Nchwaning malm indeholder også mere energi, hvilket afspejler højere energiforbrug i ovnen.

"For begge malme, energiforbrug og drivhusgasemissioner er lavere, hvis malmen er mindre, siger Larssen.

Malmens størrelse er således en anden faktor. Undersøgelsesresultaterne kan bidrage til, at sektoren kan reducere udledningen yderligere.

Valg af malm til produktion indebærer at tage mange overvejelser i betragtning. Disse omfatter energiforbrug og drivhusgasemissioner, men også produktsammensætningen og sidst men ikke mindst produktionssikkerheden. Generelt, industrien er nødt til at bruge en blanding af forskellige malme for at opfylde disse krav.

Larssen gennemførte sit doktorgradsprojekt som en del af forskningscentret HighEFF. HighEFF består af partnere fra mange forskellige brancher, med det primære mål at øge energieffektiviteten og reducere udledningen af ​​drivhusgasser.