Phương pháp này làm giảm chi phí sản xuất kim loại và vật liệu xây dựng, các nhà khoa học cho biết trên tạp chí Minerals.
"Các chất cô đặc này có thể được sử dụng trong ngành luyện kim màu và ngành hóa học. Tuy nhiên, mục tiêu chính của cuộc nghiên cứu là thu được chất cô đặc với lượng oxit sắt và carbon tối thiểu. Nhà khoa học Dmitry Valeev từ Viện Khoa học Luyện kim và Vật liệu thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Nga giải thích.
Than đá và than nâu là những tàn dư của thực vật đã rơi xuống đáy biển nông trong quá khứ xa xôi và đã "sôi sục" bên trong trái đất trong hàng chục triệu năm. Nhân loại đã biết về sự tồn tại của vật liệu này từ thời cổ đại, nhưng, đã bắt đầu khai thác than và sử dụng ở quy mô công nghiệp chỉ trong thời gian các cuộc cách mạng công nghiệp.
Ngày nay, các nhà máy nhiệt điện than chiếm khoảng 1/4 năng lượng thế giới. Hầu hết các nước phát triển đã từ lâu cố gắng chuyển sang các nguồn năng lượng sạch hơn và hạn chế sử dụng than càng nhiều càng tốt.
Kết quả phân tích các mẫu tro xỉ từ các nhà máy nhiệt điện than ở Mỹ cho thấy rằng, những chất thải này chứa nhiều chất phóng xạ cực kỳ nguy hiểm khi thải ra môi trường.
Điều này là do thực tế rằng, khi than được đốt cháy thì tạo ra không chỉ carbon dioxide, mà còn rất nhiều chất độc hại, bao gồm cả sulfur dioxide. Ngoài ra, than không bị đốt cháy hoàn toàn, một lượng than – từ 10% đến 40% - biến thành tro là hỗn hợp của Silic dioxit, Oxit nhôm, sắt và canxi. Chất này chứa một lượng lớn chì và các kim loại độc hại khác, thậm chí cả uranium, thori và các nguyên tố phóng xạ khác.
Chuyên gia Valeev và các đồng nghiệp của ông lưu ý rằng, chính bởi vậy việc lưu trữ và vận chuyển tro xỉ là cực kỳ nguy hiểm và phức tạp. Một số chất độc hại và phóng xạ có thể rò rỉ vào nguồn nước hoặc vào khí quyển, gây thêm thiệt hại cho sức khỏe con người và môi trường.
Một năm trước, các nhà luyện kim Nga đã phát triển phương pháp chế biến tro xỉ không chỉ thân thiện với môi trường mà còn có lợi. Họ đã phân tích cấu trúc và thành phần của các hạt đơn lẻ của vật liệu này và tạo ra phương pháp cho phép chiết xuất gần như toàn bộ nhôm và silicon từ tro.
Sau khi thu được kết quả này, các nhà khoa học bắt đầu phát triển phương pháp tách phần tương đối hữu ích của tro xỉ chứa kim loại màu và chiết xuất có giá trị khác khỏi carbon và oxit sắt vô dụng. Mặc dù đã có những tiến bộ theo hướng này trong các thí nghiệm đầu tiên, nhưng không phải toàn bộ sắt và carbon đều bị thu hồi từ tro xỉ được xử lý một phần.
Một loạt thí nghiệm mới của ông Valeev và các đồng nghiệp cho thấy rằng, hầu như toàn bộ chất carbon và một phần đáng kể các hạt từ tính có thể được chiết xuất từ tro xỉ nếu được ngâm trong nhiên liệu diesel giá rẻ. Cách xử lý như vậy làm giảm đáng kể chi phí điện và thuốc thử để “bắt được” sắt và khai trừ carbon.
Các nhà khoa học đã kiểm tra kết quả của cuộc thí nghiệm này bằng cách sử dụng chất thải từ một nhà máy nhiệt điện than ở Omsk, nơi sử dụng than chất lượng thấp. Các chuyên gia luyện kim Nga hy vọng rằng, phương pháp mới này sẽ làm cho công việc của các nhà máy điện như vậy sạch hơn và có lợi hơn.
Cuộc nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ Chương trình Hỗ trợ Nghiên cứu của Tổng thống thuộc Quỹ Khoa học Nga (RNF).