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Reducing Iron Oxides without Carbon by using Hydrogen-Plasma

Descrizione del progetto

Un approccio rivoluzionario per ridurre le emissioni di CO2 dalla produzione di acciaio

Ridurre drasticamente la CO2 è la sfida più grande del nostro tempo. L’acciaio viene prodotto principalmente da minerali ossidi negli altiforni e poi da una parziale rimozione del carbonio da parte dell’ossigeno nei convertitori. Se si considera che il processo produce 2,1 tonnellate di CO2 per tonnellata di acciaio, la siderurgia costituisce forse la più grande fonte di emissione di gas serra del pianeta. Il progetto ROC, finanziato dall’UE, si propone di introdurre cambiamenti scientifici fondamentali nel processo di riduzione drastica delle emissioni di CO2 di almeno l’80 %. L’approccio rivoluzionario del progetto prevede la sostituzione del carbonio con l’idrogeno come riduttore e l’accorpamento di più fasi del processo in un unico processo di fusione dell’ossido e di riduzione a base di idrogeno, utilizzando elettricità verde. In altre parole, un forno elettrico ad arco funzionante a idrogeno contenente un plasma riducente.

Obiettivo

With 1.8 billion tons produced per year, steel is the dominant metallic material. It can be recycled by melting scrap, a resource satisfying at most 30% of the demand. Hence, fresh steel must be produced in huge amounts, from oxide minerals reduced by CO in blast furnaces, followed by partial removal of C by O2 in converters. These two processes create ~2.1 tons CO2 per ton of steel, qualifying steelmaking as the largest single greenhouse gas emitter on earth (~8% of all emissions). ROC tackles the fundamental science needed to drastically cut these staggering CO2 numbers, by up to 80% and beyond. This is the biggest single leverage we have to fight global warming. The disruptive approach of ROC lies in (1) using H instead of C as reductant and (2) merging the multiple steps explained above into a single melting plus reduction process which can run with green electricity, namely, an electric arc furnace operated with a H-containing reducing plasma. ROC’s approach is feasible as it can be upscaled by modifying existing furnace technology. The motivation is that solid Fe from other synthesis methods such as direct reduction must anyway be melted after reduction. Project ROC also addresses hybrid processes, where partially reduced oxides from direct reduction are fed into a reducing plasma, for high energy and H2 efficiency at fast kinetics and high metallization. Project ROC explores the physical and chemical foundations of these processes, down to atomistic scales, with a blend of instrumented laboratory furnaces, characterization, simulation and machine learning. Specific topics are the elementary nucleation, transport and transformation mechanisms, mixed scrap and ore charging, influence of contaminants from feedstock, plasma parameters, C-free electrodes, slag metallurgy and the role of nanostructure. Drastic reduction of CO2 is the biggest challenge of our time and project ROC explores how steelmaking can contribute to it by cutting its emissions by 80% and more.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2021-ADG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

MAX-PLANCK-INSTITUT FUR NACHHALTIGEMATERIALIEN GMBH
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 2 491 836,00
Indirizzo
MAX PLANCK STRASSE 1
40237 DUSSELDORF
Germania

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Regione
Nordrhein-Westfalen Düsseldorf Düsseldorf, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Research Organisations
Collegamenti
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 2 491 836,00

Beneficiari (1)

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