La società Hertha Metals, fondata da una dottoressa di ricerca del MIT, utilizza un forno ad arco elettrico, alimentato a gas naturale ed elettricità, per fondere e ridurre il minerale di ferro di bassa qualità in un unico passaggio.
La società Hertha Metals, fondata da una dottoressa di ricerca del MIT Laureen Meroueh, ha sviluppato un sistema di produzione di acciaio che utilizza un forno elettrico ad arco continuo per produrre il materiale fuso da minerale di ferro di qualsiasi qualità in un unico passaggio. Alimentato a gas naturale ed elettricità, il processo può funzionare anche con idrogeno pulito, elimina il carbone e la necessità di impianti di cokeria e sinterizzazione, oltre ad altri componenti pericolosi e costosi dei sistemi tradizionali. L’azienda afferma che il suo processo consuma il 30% in meno di energia e ha costi di gestione inferiori rispetto alle acciaierie convenzionali in America.
Oggi gli Stati Uniti sono il maggiore importatore di acciaio al mondo e dipendono da altri paesi per produrre un materiale che costituisce la spina dorsale della nostra società. A livello globale, la maggior parte dell’acciaio oggi viene prodotta in enormi impianti multimiliardari che utilizzano un processo multifase a base di carbone che non è cambiato molto negli ultimi 300 anni: “Il vero punto di forza è il fatto che possiamo produrre acciaio dal minerale di ferro a un costo più competitivo del 25% negli Stati Uniti, riducendo al contempo le emissioni” afferma Meroueh.
Dalla fine del 2024, Hertha Metals gestisce un impianto pilota da 1 tonnellata al giorno presso il suo primo stabilimento produttivo fuori Houston, in Texas. Quest’anno, l’azienda inizierà la costruzione di un impianto in grado di produrre 10.000 tonnellate di acciaio all’anno. Tale impianto, che dovrebbe raggiungere la piena capacità produttiva entro la fine del 2027, produrrà anche ferro ad alta purezza per l’industria dei magneti, aiutando l’America a reperire un altro materiale essenziale: “Importando così tanta ghisa e acciaio, dipendiamo completamente dai meccanismi commerciali e geopolitici globali che rimangono invariati per continuare a produrre i materiali essenziali per le nostre infrastrutture, i nostri sistemi di difesa e i nostri sistemi energetici” afferma Meroueh.
Semplificare la produzione di acciaio
Gli Stati Uniti producono la maggior parte del loro acciaio da rottami metallici riciclati, ma devono comunque importare ferro ricavato da un altoforno per ottenere qualità di acciaio utilizzabili: “Gli Stati Uniti hanno un enorme bisogno di produrre acciaio dal minerale di ferro, non solo da rottami, quindi possiamo smettere di dipendere così tanto dalle importazioni. Abbiamo solo circa 11 altiforni operativi negli Stati Uniti, quindi finiamo per importare circa il 90% della ghisa necessaria per alimentare i forni nazionali per la produzione di rottami di acciaio” spiega la dottoressa di ricerca del MIT.
Per risolvere il problema, Meroueh sfrutta un combustibile di cui l’America ha abbondanza: il gas naturale. Mentre altre aziende utilizzano il gas naturale per alimentare parte della loro produzione di acciaio, il sistema di Hertha utilizza il gas naturale per ridurre il minerale di ferro e l’elettricità per fonderlo in un unico passaggio. Il processo della società utilizza minerale di ferro di qualsiasi formato o grado, producendo acciaio liquido raffinato in un unico forno, riducendo costi ed emissioni.
Il sistema di Hertha Metals è modulare e utilizza apparecchiature standard per la movimentazione dei gas di scarico, turbine a vapore e scambiatori di calore. Ricicla anche il gas naturale per rigenerare elettricità dai gas di scarico caldi in uscita dal forno: “La nostra acciaieria è dotata di una piccola centrale elettrica che consente un recupero del 35% di energia e riduce al minimo la domanda di energia elettrica della rete in un’epoca in cui siamo in competizione con i data center” prosegue Meroueh.
Hertha prevede di aumentare rapidamente la sua produzione di ferro ad alta purezza in modo da poter soddisfare circa un quarto della domanda totale prevista di magneti negli Stati Uniti entro il 2030. Successivamente mira a gestire un’acciaieria commerciale su vasta scala in collaborazione con un produttore di acciaio americano. L’impianto, che sarà in grado di produrre circa mezzo milione di tonnellate di acciaio all’anno, dovrebbe essere operativo entro il 2030.
Foto: Courtesy di Hertha Metals
