xmlns=”http://www.rsc.org/schema/rscart38rautamalmien pelkistämistä vedyllä pidetään lupaavana CO2-läpimurtoteknologiana rauta-ja terästeollisuuden CO2-päästöjen vähentämiseksi. Raudan ja teräksen huipputuotanto mineraalirautakarbonaateista (FeCO3) perustuu feco3: n lämpöhajoamiseen ilmassa raudan tuotantoon soveltuvaksi hematiitiksi (Fe2O3). Lähestymistapamme on pelkistää FeCO3 vedyllä suoraan alkuaineraudaksi välttäen Fe2O3: n muodostumista. Tämän seurauksena CO2-päästöjä voidaan vähentää 60 prosenttia ja raudan tuotantoon tarvitaan jopa 33 prosenttia vähemmän pelkistintä. Ympäristömyönteisten tuotantoreittien kehittämisen on perustuttava reaktion kinetiikan ja mekanismin perusteelliseen ymmärtämiseen. Siksi termogravimetrian avulla selvitettiin raudan muodostumisen kinetiikkaa mineraalirautakarbonaatista ja kalsiumin, magnesiumin ja mangaanin tarvikematriisikarbonaattien samanaikaista hajoamista. Ozawa–Flynn–Wallin, Kissinger–Akahira–Sunosen ja Friedmanin lähestymistavan mukainen isokonversionaalinen kineettinen analyysi vahvistaa ehdotetun rinnakkaisen kineettisen mallin. Sopivien kineettisten parametrien määrittämiseen käytettiin usean variaatin epälineaarista regressiota. Rautakarbonaatin muuttumista raudaksi voidaan kuvata kaksiulotteisella Avrami-Erofejev-mallilla A2. Siksi raudan muodostumiselle mineraalirautakarbonaatista ja vedystä ehdotetaan lämpötilasäädeltyä nukleaatio-ja diffuusiokasvumekanismia. Moniparametrireaktiomalleja Cn-X ja Bna voidaan käyttää kuvaamaan samanaikaista raudan, kalsiumoksidin, magnesiumoksidin ja mangaanioksidin muodostumista ilman monivaiheista kinetiikkaa. Moniparametriset reaktiomallit ennustavat yli 95%: n muuntumisen 450 °C: n lämpötilassa alle 60 minuutin reaktioajan. Väistämättömästi 1 mooli hiilidioksidia vapautuu aina, kun 1 mooli FeCO3: a muutetaan raudaksi. Katalyyttistä hiilidioksidivedytystä (CCDH) voidaan soveltaa väistämättömien CO2-päästöjen vähentämiseen muuntamalla ne kemiallisesti lisäarvohiileksi, joka sisältää kemikaaleja. Siksi ehdotamme prosessia, jossa tehostettu raudan tuotanto yhdistetään suoralla FeCO3-pelkistyksellä CCDH: n kanssa seurantareaktiona.