IJzer produceren zonder koolstof en zonder CO2 - maar met zout water

Sinds de ijzertijd (rond 1200 voor Christus) wordt ijzererts met veel energie verhit en gesmolten om puur ijzer te krijgen. Nog een paar ingrediënten en u krijgt staal - enigszins vereenvoudigd.

Vandaag de dag bedraagt de jaarlijkse productie van dit veelgebruikte metaal (het vierde meest voorkomende element in de aardmantel) 2,5 miljard ton. En de CO2-uitstoot door mijnbouw, hoogovens en raffinage is navenant.

Eén benadering die al is uitgeprobeerd, is het vervangen van steenkool en cokes door groene waterstof en groen methaan, wat in sommige gevallen al in de praktijk wordt gebracht.

Onderzoekers van de Universiteit van Oregon benaderen het probleem op een heel andere manier. Bij het winnen van natrium uit zout water wordt een opstelling gebruikt die lijkt op een typische batterij. Natrium komt wereldwijd in alle oceanen voor in de vorm van opgelost natriumchloride of keukenzout.

Als het kathodemateriaal wordt vervangen door ijzererts, blijft het chemische proces vrijwel ongewijzigd. De kathode valt echter uiteen in natriumhydroxide en zuiver ijzer. De zuurstof wordt uit het ijzererts opgelost. Wat overblijft is elementair ijzer.

Er is minder energie nodig dan voor het smelten van ijzer. Er is alleen elektriciteit nodig, die idealiter afkomstig is van hernieuwbare bronnen. Het resulterende natriumhydroxide kan ook verkocht worden.

En dat is nog niet alles: het bindt zelfs CO2, verwijdert de zuurstof en laat de koolstof achter in minerale vorm, bijvoorbeeld als grafiet. Het proces zou dus tot een koolstofput kunnen leiden.

Nog aan het begin

Dit zijn momenteel laboratoriumtests. Het zal tijd kosten om ze op industriële schaal uit te voeren. Bovendien wordt er niet alleen natrium geproduceerd, maar natuurlijk ook chloorgas, dat giftig is en op zijn beurt het milieu vervuilt. Chloor wordt echter ook gebruikt in de chemische industrie.

Bovendien zou de kathode gemaakt moeten worden van zuiver ijzererts, dat na de winning eerst dienovereenkomstig gereinigd zou moeten worden. Dit maakt het proces duurder en minder efficiënt.

Desondanks zouden er op basis van de vraag naar chloor alleen al enkele tientallen miljoenen tonnen ijzer per jaar geproduceerd kunnen worden - zonder CO2-uitstoot.

En dat een technologie al bijna 3000 jaar bekend en vertrouwd is, betekent niet dat u niet iets nieuws kunt proberen.