Pesquisadores alemães relataram na última edição da revista britânica Nature que desenvolveram um novo processo de fundição de ligas que pode transformar óxidos metálicos sólidos em ligas em forma de bloco em uma única etapa. A tecnologia não requer fusão e mistura do metal após sua extração, o que ajuda a reduzir as emissões de gases de efeito estufa e a conservar energia.

Pesquisadores do Instituto Max Planck para Materiais Sustentáveis, na Alemanha, usaram hidrogênio em vez de carbono como agente redutor para extrair o metal e formar a liga em temperaturas muito abaixo do ponto de fusão do metal, e produziram com sucesso ligas de baixa expansão em experimentos. As ligas de baixa expansão são compostas por 64% de ferro e 36% de níquel, e podem manter seu volume dentro de uma ampla faixa de temperatura, tornando-as amplamente utilizadas na indústria.

Os pesquisadores misturaram os óxidos de ferro e níquel na proporção necessária para ligas de baixa expansão, moeram-nos uniformemente com um moinho de bolas e prensaram-nos em pequenos bolos redondos. Eles então aqueceram os bolos em uma fornalha a 700 graus Celsius e introduziram hidrogênio. A temperatura não era alta o suficiente para derreter o ferro ou o níquel, mas era alta o suficiente para reduzir o metal. Os testes mostraram que o metal em forma de bloco processado apresentava características típicas de ligas de baixa expansão e apresentava melhores propriedades mecânicas devido ao seu pequeno tamanho de grão. Como o produto final estava na forma de um bloco, em vez de pó ou nanopartículas, foi fácil de fundir e processar.

A fundição tradicional de ligas envolve três etapas: primeiro, os óxidos metálicos do minério são reduzidos a metal por carbono, depois o metal é descarbonizado e diferentes metais são fundidos e misturados e, finalmente, o processamento termomecânico é realizado para ajustar a microestrutura do a liga para lhe conferir propriedades específicas. Estas etapas consomem enormes quantidades de energia, e o processo de utilização de carbono para reduzir metais produz grandes quantidades de dióxido de carbono. As emissões de carbono da indústria metalúrgica representam cerca de 10% do total mundial.

Os investigadores afirmaram que o subproduto da utilização do hidrogénio para reduzir metais é a água, com zero emissões de carbono, e que o processo simples tem um enorme potencial de poupança de energia. Porém, os experimentos utilizaram óxidos de ferro e níquel de alta pureza, e a eficiência