德國非營利組織普朗克研究所在一份新報告中表示,氨可用於克服儲存和運輸用於綠色煉鋼的氫所帶來的困難。
為確保煉鋼脫碳,所使用的能源和氫氣必須以可持續的方式生產。然而,市場上缺乏足夠的綠色氫氣,而目前儲存和運輸氫氣的方式需要高壓和低溫,這兩者都成本高昂。
相比之下,可以與氫形成的氨已經在全球範圍內進行交易,具有成熟的物流,並且被認為是一種液化成本低的優秀氫載體。
普朗克研究所鐵研究所組長及主要作者Yan Ma表示,他們的目標是研究氨是否可以直接用於還原鐵礦石而不將其裂解成氫和氮。避免這種裂解過程可以將總體成本降低18%。此外,他們分析了氨作為還原劑如何影響還原鐵的性能。
他解釋道,基於氨的直接還原通過自催化反應進行。他們將其動力學與氫基直接還原進行了比較。兩者俱有相似的特性並產生相同的金屬化程度。與基於氫的還原相反,氮化物在氨冷卻過程中形成,這可以保護海綿鐵免受腐蝕並使其更易於處理。
氮化物相可以在隨後的熔化過程中完全溶解和去除,這無論如何都是下游加工所需要的。此外,氨分解的另一種產物氮氣可作為豎爐中的熱載體,以維持反應溫度並提高鐵礦石還原的效率。普朗克研究所總結道,現有的熔爐技術,例如豎爐和電弧爐,只需稍作修改即可使用。