钢铁生产的绿色变革：三家初创公司的尝试
钢铁生产造成的二氧化碳排放量约占全球人为温室气体排放总量的8%，是民航业的三倍以上。为了实现绿色生产，三家初创公司正尝试通过改进炼铁工艺来根除这一排放源。
传统炼铁依赖焦炭或天然气产生的还原剂（一氧化碳或氢气）来去除矿石中的氧，不仅产生二氧化碳或水，还需要后续复杂工艺去除硅、铝、磷等杂质。以下是三家公司的创新路径：
1. Electra：电解萃取（Electrowinning）
这家位于科罗拉多的公司采用类似铜矿加工的方法，在60°C的条件下将矿石溶解在硫酸中，通过电解直接在电极上析出高纯度铁片。
- 优势： 工艺简单、产物纯度高、能利用劣质矿石。
- 现状： 正从实验室向工业化过渡，通过模块化生产降低初期成本，目前正建设年产500吨的示范工厂。
2. Boston Metals：熔融电解
该公司在高于铁熔点（1538°C）的条件下，将矿石溶解在熔融金属氧化物混合物中进行电解。纯液态铁沉入底部，杂质形成熔渣浮于上方。
- 现状： 该工艺此前在实验室验证可行，但在尝试扩大规模时遭遇重大设备故障，目前正面临严峻挑战。
3. Hertha：甲烷热解还原
创始人Laureen Meroueh采用化学还原法，通过热解甲烷获得氢气和碳，注入熔融矿石中以还原金属，并利用化学手段去除杂质。
- 优势： 该工艺使用标准的电弧炉，已实现每年数百吨的产量，计划到2030年通过全尺寸模块达到年产30万至50万吨。
行业展望
相比传统巨头依赖昂贵的电解氢还原，Electra和Hertha的技术路线更具成本竞争力和灵活性。虽然这些初创公司仍需跨越商业化落地的“死亡之谷”，但这种去碳化的钢铁生产方式，对于应对气候变化至关重要。