Investigadores alemanes informaron en el último número de la revista británica Nature que han desarrollado un nuevo proceso de fundición de aleaciones que puede convertir óxidos metálicos sólidos en aleaciones en forma de bloques en un solo paso. La tecnología no requiere fundir ni mezclar el metal una vez extraído, lo que ayuda a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y conservar energía.

Investigadores del Instituto Max Planck de Materiales Sostenibles en Alemania utilizaron hidrógeno en lugar de carbono como agente reductor para extraer el metal y formar la aleación a temperaturas muy por debajo del punto de fusión del metal, y han producido con éxito aleaciones de baja expansión en experimentos. Las aleaciones de baja expansión están compuestas de 64% de hierro y 36% de níquel y pueden mantener su volumen dentro de un amplio rango de temperaturas, lo que las hace ampliamente utilizadas en la industria.

Los investigadores mezclaron óxidos de hierro y níquel en la proporción necesaria para obtener aleaciones de baja expansión, los trituraron uniformemente con un molino de bolas y los prensaron hasta formar pequeñas tortas redondas. Luego calentaron las tortas en un horno a 700 grados centígrados y les introdujeron hidrógeno. La temperatura no era lo suficientemente alta como para fundir el hierro o el níquel, pero sí lo suficientemente alta como para reducir el metal. Las pruebas demostraron que el metal procesado en forma de bloque tenía las características típicas de las aleaciones de baja expansión y tenía mejores propiedades mecánicas debido a su pequeño tamaño de grano. Debido a que el producto terminado tenía forma de bloque en lugar de polvo o nanopartículas, fue fácil de moldear y procesar.

La fundición de aleaciones tradicional implica tres pasos: primero, los óxidos metálicos del mineral se reducen a metal mediante carbono, luego el metal se descarboniza y los diferentes metales se funden y mezclan, y finalmente, se lleva a cabo un procesamiento termomecánico para ajustar la microestructura de la aleación para darle propiedades específicas. Estos pasos consumen enormes cantidades de energía y el proceso de utilizar carbono para reducir metales produce grandes cantidades de dióxido de carbono. Las emisiones de carbono de la industria metalúrgica representan aproximadamente el 10% del total mundial.

Los investigadores dijeron que el subproducto del uso de hidrógeno para reducir metales es agua, con cero emisiones de carbono, y que el proceso simple tiene un enorme potencial de ahorro de energía. Sin embargo, los experimentos utilizaron óxidos de hierro y níquel de alta pureza, y la eficiencia