Investigadors alemanys han informat a l'últim número de la revista britànica Nature que han desenvolupat un nou procés de fosa d'aliatges que pot convertir òxids metàl·lics sòlids en aliatges en forma de bloc en un sol pas. La tecnologia no requereix fondre i barrejar el metall després d'haver estat extret, la qual cosa ajuda a reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle i estalviar energia.

Els investigadors de l'Institut Max Planck de Materials Sostenibles d'Alemanya van utilitzar hidrogen en lloc de carboni com a agent reductor per extreure el metall i formar l'aliatge a temperatures molt per sota del punt de fusió del metall, i han produït amb èxit aliatges de baixa expansió en experiments. Els aliatges de baixa expansió estan composts per un 64% de ferro i un 36% de níquel, i poden mantenir el seu volum dins d'un ampli rang de temperatures, fent-los àmpliament utilitzats a la indústria.

Els investigadors van barrejar els òxids de ferro i níquel en la proporció necessària per als aliatges de baixa expansió, els van triturar uniformement amb un molí de boles i els van pressionar en petits pastissos rodons. Després van escalfar els pastissos en un forn a 700 graus centígrads i van introduir hidrogen. La temperatura no era prou alta per fondre el ferro o el níquel, sinó que era prou alta com per reduir el metall. Les proves van demostrar que el metall processat en forma de bloc tenia les característiques típiques dels aliatges de baixa expansió i tenia millors propietats mecàniques a causa de la seva petita mida de gra. Com que el producte acabat estava en forma de bloc en lloc de pols o nanopartícules, era fàcil de colar i processar.

La fosa tradicional d'aliatges implica tres passos: primer, els òxids metàl·lics del mineral es redueixen a metall pel carboni, després el metall es descarbonitza i es fonen i barregen diferents metalls i, finalment, es realitza un processament tèrmico-mecànic per ajustar la microestructura de l'aliatge per donar-li propietats específiques. Aquests passos consumeixen grans quantitats d'energia i el procés d'utilitzar carboni per reduir metalls produeix grans quantitats de diòxid de carboni. Les emissions de carboni de la indústria dels metalls representen al voltant del 10% del total mundial.

Els investigadors van dir que el subproducte de l'ús de l'hidrogen per reduir els metalls és l'aigua, amb zero emissions de carboni, i que el procés senzill té un gran potencial d'estalvi energètic. No obstant això, els experiments van utilitzar òxids de ferro i níquel d'alta puresa, i l'eficiència