Nemški raziskovalci so v zadnji številki britanske revije Nature poročali, da so razvili nov postopek taljenja zlitin, ki lahko v enem koraku spremeni trdne kovinske okside v zlitine v obliki blokov. Tehnologija ne zahteva taljenja in mešanja kovine po ekstrakciji, kar pomaga zmanjšati emisije toplogrednih plinov in prihraniti energijo.

Raziskovalci na Inštitutu Max Planck za trajnostne materiale v Nemčiji so uporabili vodik namesto ogljika kot redukcijsko sredstvo za ekstrakcijo kovine in oblikovanje zlitine pri temperaturah, ki so daleč pod tališčem kovine, in so v poskusih uspešno proizvedli zlitine z nizko ekspanzijo. Zlitine z nizko ekspanzijo so sestavljene iz 64 % železa in 36 % niklja in lahko ohranijo svojo prostornino v širokem temperaturnem območju, zaradi česar se pogosto uporabljajo v industriji.

Raziskovalci so okside železa in niklja zmešali v zahtevanem razmerju za nizkoraztezne zlitine, jih enakomerno zmleli s krogličnim mlinom in stisnili v majhne okrogle kolačke. Nato so pogače segreli v peči na 700 stopinj Celzija in uvedli vodik. Temperatura ni bila dovolj visoka, da bi stopila železo ali nikelj, vendar je bila dovolj visoka, da je kovino reduciralo. Preizkusi so pokazali, da ima obdelana kovina v obliki bloka tipične lastnosti nizkorazteznih zlitin in boljše mehanske lastnosti zaradi majhne velikosti zrn. Ker je bil končni izdelek v obliki bloka in ne prahu ali nanodelcev, ga je bilo enostavno uliti in obdelati.

Tradicionalno taljenje zlitin vključuje tri korake: najprej se kovinski oksidi v rudi reducirajo v kovino z ogljikom, nato se kovina razogljiči in različne kovine se stopijo in pomešajo, na koncu pa se izvede toplotno-mehanska obdelava za prilagoditev mikrostrukture rude. zlitine, ki ji daje posebne lastnosti. Ti koraki porabijo ogromne količine energije, postopek uporabe ogljika za redukcijo kovin pa proizvaja velike količine ogljikovega dioksida. Emisije ogljika iz kovinske industrije predstavljajo približno 10 % vseh svetovnih izpustov.

Raziskovalci so povedali, da je stranski produkt uporabe vodika za zmanjšanje kovin voda z ničelnimi emisijami ogljika in da ima preprost postopek velik potencial za prihranek energije. Vendar pa so bili v poskusih uporabljeni oksidi železa in niklja visoke čistosti in učinkovitosti