Ahogy azt 2010. október 4-én, amikor a MAL kolontári zagytározójának gátja átszakadt, az egész ország megtanulhatta, a vörösiszap nagyon veszélyes dolog. A katasztrófa tíz ember életét követelte, a sebesültek száma 150 volt, az ökológiai károkat mostanra sem sikerült teljesen felszámolni. Mivel hazánkban a vörösiszapot nem dolgozzák fel, jelenleg is több tízmillió tonna van felhalmozódva magyarországi tárolókban.
De a vörösiszap nem csak Magyarországon okoz gondot. Az alumíniumgyártás – pontosabban az alumínium-oxid, azaz a timföld előállításának – melléktermékeként keletkező anyag változó mértékben, de mindenképpen erősen lúgos, tehát maró anyag, ráadásul mérgező anyagokat tartalmaz, és még enyhén radioaktív is. Mivel egy tonna timföld előállítása közben mintegy 1,5-2 tonna vörösiszap keletkezik, a világon rengeteg helyen áll tonnaszámra ez a potenciálisan veszélyes anyag (a vörösiszapot nem tekintik önmagában veszélyes hulladéknak, mert magában nem mérgező, viszont élő- és talajvizekbe jutva komoly pusztítást tud végezni). Egyes becslések szerint a világon mintegy 3 billió tonna vörösiszap van, ez a mennyiség pedig évente 150 millió tonnával nő.
Kivonható értékek
A vörösiszap feldolgozására jelenleg csak kísérleti eljárások léteznek, pedig az anyagban számos értékes fém található, csak éppen ipari mennyiségben gazdaságtalanul kinyerhető formában. Az iszap rengeteg vasat tartalmaz, a pontos összetételtől függően teljes tömegének akár 50-70 százalékát is, de kisebb mennyiségben ritkaföldfémeket is rejt, valamint alumíniumot és titánt is ki lehetne nyerni belőle.
A vas esetében a problémát az jelenti, hogy a vörösiszapban található vasoxidot melegítéssel, illetve szén hozzáadásával lehetne rávenni, hogy „leadja” az oxigént, és vassá alakuljon, csakhogy ez rendkívül energiaigényes, jelentős szén-dioxid-kibocsátással járó folyamat.
A Max Planck Intézet kutatói azonban talán rábukkantak a jó megoldásra. Az elmúlt években Matic Jovičević-Klug és Isnaldi Souza Filho azzal kísérleteztek, hogy hidrogéngáz felhasználásával hozzanak létre tiszta vasat a vasércből. Ezt úgy érik el, hogy a vasérc megolvasztásához használt elektromos ívkemencében ionizált hidrogénatomokból álló plazmának teszik ki a vasércet, a töltött hidrogénionok pedig sokkal hatékonyabban „távolítják el” az oxigénatomokat a kötésekből, mint pusztán a hidrogéngáz.
Ezt az eljárást már egyes acélgyártók tervezik nagyipari méretekben is alkalmazni a vasérc esetében, azonban most úgy tűnik, a vörösiszappal is működhet. A kutatóknak egy kollégájuk javasolta, hogy módszerüket próbálják ki a vörösiszapon is, ami jóval komplexebb anyag a vasércnél, ezért eddig nem gondolták, hogy érdemes lenne.
„Eléggé meglepődtem”
– mondja Souza Filho a kísérlet eredményéről, ugyanis 15 gramm vörösiszapot tíz percig a kemencében olvasztva a kutatók igazgyöngy méretű, szinte tökéletesen tiszta vasgömböket találtak.
Folyhat a zöld acél
Az eljárás rendkívül hatékonyan vonja ki a vasat a vörösiszapból, és elméletben akár más, ritkább elemek kinyerésére is használható lehet. Nagy előnye ennek a módszernek, hogy sem a bemenő vörösiszap, sem a kikerülő vas nem igényel speciális eljárásokat, mondjuk a PH-értékének semlegesítését. Az egyetlen komoly költség a folyamathoz szükséges energia biztosítása. Ha ezt megújuló energiából fedezik, akkor akár több százmillió tonna „zöld”, tehát szén-dioxid-kibocsátás nélkül előállított acélt is lehetne gyártani a világban, ez az évi 1,9 milliárd tonnára becsült acéltermeléshez mérten is jól látható mennyiség.
Azonban ehhez még rengeteg munkára van szükség. Először is további, nagyobb mennyiségekkel lefolytatott kísérletekre, hogy pontosabban meg lehessen határozni, mennyire gazdaságos az eljárás. Az ipari méretekhez történő „felskálázáshoz” nagyméretű elektromos ívkemencék kellenek – ilyeneket ugyan üzemeltet több acélgyártó is, azonban a vörösiszap kezeléséhez a tárolókhoz közel kéne építeni a kemencéket, hogy ne kelljen tonnaszámra szállítani a vörösiszapot. Az energiaellátás biztosításához pedig szintén ezek közelében lenne szükség megújuló energiát szolgáltató létesítményekre is.
„Véleményem szerint az elérhető vörösiszap érctartalma, illetve a zöld energiához való hozzáférés lesz a kulcskérdés. Mindenképpen érdemes alaposabban megnézni ezt az eljárást, legalábbis e korlátok között”
– fejti ki véleményét Alex King, az Iowa State University anyagtudományokkal foglalkozó kutatója, de más, az eredeti kísérlethez nem kötődő tudósok is ígéretesnek tartják az eljárást.
