Jern befinner seg inne i bergmassene, og har en kjedelig egenskap når det kommer til praktisk anvendelse: nemlig at metallet er bundet til oksygen. I en allianse med oksygen er det ikke jern, men jernmalm man har med å gjøre. Dette blir det hverken skarpe spydspisser eller hardtslående økseblad av.
Ekteskap i oppløsning
Tradisjonelle jernverk fjerner oksygenet ved å tilsette koks i de store masovnene som brukes til å smelte jernmalmen. Under smeltingen frigjøres oksygenmolekylene, og den naturlige alliansen eller "ekteskapet" mellom jernet og oksygenet går i oppløsning. Uten en ny frier til stede, vil oksygenet raskt finne veien tilbake til jernmolekylene, og det er her koksen kommer inn i bildet. Karbonet i koksen binder seg til oksygenet og danner et nytt par. Uheldigvis resulterer det nye parforholdet i rikelige mengder CO2-utslipp, og dette ønsker vi ikke.
Allerede for mange år siden har noen kloke hoder funnet ut at det er mulig å bruke en langt snillere beiler enn koksen ved produksjonen av jern. CO2-utslippene kan begrenses betraktelig ved å introdusere jernet for en blanding av karbonmonoksid og hydrogen—såkalt syntesegass—i stedet. Dette gjør at man kan frigjøre jernet fra oksygenmolekylene uten å gå veien via masovner, og gjør prosessen langt mindre energikrevende. Syntesegassen kan produseres på forskjellige måter, bl. a. fra naturgass, og det er visjoner om å få etablert et jernverk basert på svensk jernmalm og norsk naturgass på Tjeldbergodden, Nordmøre.
(Fra venstre: Cold DRI, Hot Briquetted Iron, Hot DRI)
Ønsker satsing på naturgass i Norge
SINTEF Materialer og kjemi har flere kompetansebyggende prosjekter for å etablere og utvikle nye teknologier og prosesser knyttet til metallutvinning. Instituttet forsker ikke bare på jern, men også metaller som sjeldne jordarter, Al, Si, Ti og ferrolegeringer. Selv om naturgass har vist seg lovende som reduksjonsmiddel i laboratoriet, er prosessene vanskelige å kontrollere i praksis. En mer fundamental kunnskap er nødvendig – et syn som gir gjenklang i Forskningsrådet. I fjor bevilget programstyret i GASSMAKS 49 millioner NOK til prosjekt med naturgass i fokus, og her ble metallurgisk anvendelse av naturgass nevnt som et spesielt lovende felt.
I forlengelsen av den interne SINTEF-satsningen NatGasMetal, med prosjektleder Halvor Dalaker i spissen, fikk SINTEF sin del av potten, bl.a. med spin-off-prosjektet "Kinetics and Selectivity of Reactions during Oxide reduction using natural gas", der man nettopp håper å kunne svare på noen av de mer fundamentale spørsmålene.
Satsingen på naturgass skjer både nasjonalt og internasjonalt. I 2016 er Tromsø vertsby for gasskonferansen "Natural Gas Conversion Symposium"; noe som forhåpentligvis vil gi næring til videre prosjekter.
Se også: La gassen møte malmen fra Aftenposten 2009/ Leiv Kolbeinsen, NTNU & Jack Ødegård, SINTEF Materialer og kjemi
