Niquel sostenible gracias a la reducción a base de hidrógeno

Área de la Ciencia:

• Ingeniería metalúrgica
• Materiales energéticos sostenibles
• Química ecológica

Sus antecedentes:

• El níquel es esencial para las tecnologías energéticas sostenibles, y se prevé que la demanda supere los 6 millones de toneladas anuales para 2040.
• Los métodos actuales de producción de níquel consumen mucho carbono y emiten aproximadamente 20 toneladas de CO2 por tonelada de níquel.
• La extracción de níquel a partir de minerales de laterita de baja calidad plantea importantes desafíos para la producción sostenible.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método novedoso y sostenible para extraer níquel de los minerales de laterita.
• Reducir el impacto medioambiental de la producción de níquel, en particular las emisiones de CO2 y el consumo de energía.
• Para simplificar el proceso de extracción de níquel mediante la integración de múltiples pasos metalúrgicos.

Principales métodos:

• Se empleó una técnica de reducción basada en plasma de hidrógeno libre de fósiles para la extracción de níquel.
• La calcinación, fundición, reducción y refinación se combinaron en un proceso metalúrgico de un solo paso dentro de un horno.
• Se utilizó el control termodinámico de la atmósfera del horno para la reducción selectiva del níquel.

Principales resultados:

• Se produjeron aleaciones de ferroníquel de alta calidad con cinética de reducción rápida.
• El proceso produjo aleaciones con impurezas mínimas (< 0,04% de silicio, ~ 0,01% de fósforo, < 0,09% de calcio), eliminando la necesidad de un refinamiento adicional.
• El método demostró un potencial de hasta un 18% de mayor eficiencia energética y una reducción del 84% de las emisiones directas de CO2 en comparación con las prácticas convencionales.

Conclusiones:

• El método de reducción por hidrógeno-plasma ofrece una vía sostenible para la extracción de níquel de las lateritas.
• Este enfoque innovador aborda las preocupaciones ambientales asociadas con la producción de níquel, equilibrando su papel crítico en la energía sostenible.
• El proceso integrado de un solo paso mejora significativamente la eficiencia y reduce drásticamente las emisiones de carbono, allanando el camino para cadenas de suministro de níquel más ecológicas.