Vācu pētnieki Apvienotās Karalistes žurnāla Nature jaunākajā numurā ziņoja, ka viņi ir izstrādājuši jaunu sakausējumu kausēšanas procesu, kas var vienā solī pārvērst cieto metālu oksīdus bloka formas sakausējumos. Šī tehnoloģija neprasa metāla kausēšanu un samaisīšanu pēc tā ekstrakcijas, kas palīdz samazināt siltumnīcefekta gāzu emisijas un taupīt enerģiju.

Pētnieki Max Planck Ilgtspējīgu materiālu institūtā Vācijā izmantoja ūdeņradi, nevis oglekli kā reducētāju, lai iegūtu metālu un veidotu sakausējumu temperatūrā, kas ir daudz zemāka par metāla kušanas temperatūru, un eksperimentos ir veiksmīgi ražojuši sakausējumus ar zemu izplešanos. Zemas izplešanās sakausējumi sastāv no 64% dzelzs un 36% niķeļa, un tie var uzturēt savu tilpumu lielā temperatūras diapazonā, padarot tos plaši izmantotus rūpniecībā.

Pētnieki sajauca dzelzs un niķeļa oksīdus vajadzīgajā proporcijā zemas izplešanās sakausējumiem, tos vienmērīgi samala ar lodīšu dzirnavām un saspieda mazās apaļās kūkās. Pēc tam kūkas uzkarsēja krāsnī līdz 700 grādiem pēc Celsija un ievadīja ūdeņradi. Temperatūra nebija pietiekami augsta, lai izkausētu dzelzi vai niķeli, taču tā bija pietiekami augsta, lai samazinātu metālu. Pārbaudes parādīja, ka apstrādātajam bloka formas metālam bija raksturīgas zemas izplešanās sakausējumu īpašības un tam bija labākas mehāniskās īpašības tā mazā graudu izmēra dēļ. Tā kā gatavais produkts bija bloka, nevis pulvera vai nanodaļiņu formā, to bija viegli izliet un apstrādāt.

Tradicionālā sakausējumu kausēšana ietver trīs posmus: pirmkārt, metālu oksīdus rūdā ar oglekli reducē par metālu, pēc tam metāls tiek dekarbonizēts un dažādi metāli tiek izkausēti un sajaukti, un visbeidzot tiek veikta termiski mehāniskā apstrāde, lai pielāgotu rūdas mikrostruktūru. sakausējums, lai piešķirtu tam īpašas īpašības. Šīs darbības patērē milzīgu enerģijas daudzumu, un oglekļa izmantošanas process metālu samazināšanai rada lielu daudzumu oglekļa dioksīda. Metālu rūpniecības radītās oglekļa emisijas veido aptuveni 10% no pasaules kopējā apjoma.

Pētnieki teica, ka ūdeņraža izmantošanas blakusprodukts metālu samazināšanai ir ūdens ar nulles oglekļa emisijām, un ka vienkāršajam procesam ir milzīgs enerģijas ietaupījuma potenciāls. Tomēr eksperimentos tika izmantoti augstas tīrības pakāpes dzelzs un niķeļa oksīdi un efektivitāte