Boston Metal ha completato il primo ciclo di un reattore industriale che utilizza l’elettricità per produrre acciaio.
La startup Boston Metal ha appena dimostrato di avere tutti gli ingredienti necessari per produrre acciaio senza emettere gas serra. L’azienda ha fatto funzionare con successo il suo più grande reattore per la produzione di acciaio, producendo oltre una tonnellata di metallo, come riporta in esclusiva MIT Technology Review.
L’ultima pietra miliare significa che Boston Metal ha appena fatto un passo avanti verso la commercializzazione della sua tecnologia. Il processo dell’azienda utilizza l’elettricità per produrre l’acciaio e, a seconda della fonte dell’elettricità, potrebbe significare ripulire la produzione di uno dei materiali più inquinanti del pianeta. Il mondo produce ogni anno circa 2 miliardi di tonnellate di acciaio, emettendo oltre 3 miliardi di tonnellate di anidride carbonica.
Anche se mancano ancora molte tappe prima di raggiungere le dimensioni necessarie per incidere sull’industria siderurgica, l’ultima prova dimostra che l’azienda è in grado di scalare il suo processo.
Boston Metal ha avviato il suo reattore industriale per la produzione di acciaio a gennaio e, dopo averlo fatto funzionare per diverse settimane, il 17 febbraio ha travasato circa una tonnellata di materiale (qui potete vedere un video del metallo fuso. È davvero fantastico).
I lavori su questo reattore sono in corso da tempo. Ho avuto modo di visitare l’impianto di Woburn, nel Massachusetts, nel 2022, quando la costruzione era quasi ultimata. Negli anni successivi, l’azienda ha lavorato per testarlo per la produzione di altri metalli prima di riadattarlo alla produzione di acciaio.
L’approccio di Boston Metal è molto diverso da quello di un’acciaieria tradizionale. La produzione dell’acciaio prevede in genere un altoforno, che utilizza un combustibile a base di carbone chiamato coke per alimentare le reazioni necessarie a trasformare il minerale di ferro in ferro (l’ingrediente chiave dell’acciaio). Il carbonio del coke si combina con l’ossigeno estratto dal minerale di ferro, che viene rilasciato sotto forma di anidride carbonica.
Boston Metal utilizza invece l’elettricità in un processo chiamato elettrolisi dell’ossido fuso (MOE). Il minerale di ferro viene caricato in un reattore, mescolato con altri ingredienti, e poi l’elettricità lo attraversa, riscaldando la miscela a circa 1.600 °C (2.900 °F) e innescando le reazioni necessarie per ottenere il ferro. Il ferro può poi essere trasformato in acciaio.
Un aspetto cruciale per il clima è che questo processo emette ossigeno anziché anidride carbonica (il famigerato gas serra). Se si utilizzano fonti rinnovabili come l’energia eolica e solare o l’energia nucleare come fonte di elettricità, questo approccio può praticamente eliminare l’impatto climatico della produzione di acciaio.
Il MOE è stato sviluppato al MIT e Boston Metal è stata fondata nel 2013 per commercializzare la tecnologia. Da allora, l’azienda ha lavorato per passare dalla scala di laboratorio, con reattori grandi all’incirca come una tazza di caffè, a reattori molto più grandi in grado di produrre tonnellate di metallo alla volta. Si tratta di un aspetto cruciale per un’industria che opera su scala di miliardi di tonnellate all’anno.
“I volumi di acciaio che ci circondano sono immensi”, afferma Adam Rauwerdink, vicepresidente senior per lo sviluppo commerciale di Boston Metal. “La scala è enorme”.
BOSTON METAL
Produrre le enormi quantità di acciaio necessarie per essere commercialmente rilevanti è stata una sfida tecnica non indifferente.
Un componente chiave del progetto di Boston Metal è l’anodo. Si tratta sostanzialmente di un pezzo metallico arrotondato che si infila nel reattore, fornendo un modo per far entrare l’elettricità e alimentare le reazioni necessarie. In teoria, l’anodo non si consuma, ma se le condizioni non sono ottimali, può degradarsi nel tempo.
Negli ultimi anni, l’azienda ha compiuto molti progressi nella prevenzione della degradazione degli anodi inerti, spiega Rauwerdink. L’ultima fase del lavoro è più complicata, perché ora l’azienda sta aggiungendo più anodi nello stesso reattore.
Nei reattori da laboratorio c’è un solo anodo, piuttosto piccolo. Reattori più grandi richiedono anodi più grandi e a un certo punto è necessario aggiungerne altri. L’ultima prova dimostra come l’approccio di Boston Metal possa essere scalabile, spiega Rauwerdink: fare reattori più grandi, aggiungere più anodi e poi aggiungere più reattori in un unico impianto per produrre i volumi di materiale necessari.
Ora che l’azienda ha completato il primo ciclo del reattore multianodo per la produzione di acciaio, il piano è di continuare a esplorare come avvengono le reazioni su scala più ampia. Queste prove aiuteranno inoltre l’azienda a capire meglio i costi di produzione dei suoi prodotti.
Il prossimo passo sarà la costruzione di un sistema ancora più grande, come dice Rauwerdink, che non potrà essere installato nell’impianto di Boston. Mentre un reattore delle dimensioni attuali può produrre una o due tonnellate di materiale in circa un mese, l’apparecchiatura su scala veramente industriale produrrà quella quantità di metallo in circa un giorno. L’impianto dimostrativo dovrebbe entrare in funzione alla fine del 2026 e iniziare a funzionare nel 2027. In definitiva, l’azienda spera di concedere in licenza la sua tecnologia ai produttori di acciaio.
Nel settore dell’acciaio e di altre industrie pesanti, le dimensioni possono essere sbalorditive. Boston Metal opera in questo settore da oltre un decennio ed è affascinante vedere i progressi compiuti dall’azienda per diventare un protagonista di questo enorme settore.
