xmlns=”http://www.rsc.org/schema/rscart38La riduzione dei minerali di ferro con idrogeno è considerata una promettente tecnologia innovativa di CO2 per mitigare le emissioni di CO2 dell’industria siderurgica. La produzione all’avanguardia di ferro e acciaio da carbonati minerali di ferro (FeCO3) si basa sulla decomposizione termica di FeCO3 nell’aria per produrre ematite (Fe2O3) adatta alla produzione di ferro. Il nostro approccio è quello di ridurre direttamente FeCO3 con idrogeno a ferro elementare, evitando la formazione di Fe2O3. Di conseguenza, le emissioni di CO2 possono essere ridotte del 60% e fino al 33% in meno di agente riducente è necessario per la produzione di ferro. Lo sviluppo di percorsi di produzione ecocompatibili deve basarsi su una comprensione fondamentale della cinetica e del meccanismo di reazione. Pertanto, la termogravimetria è stata utilizzata per determinare la cinetica della formazione di ferro dal carbonato di ferro minerale e la concomitante decomposizione dei carbonati della matrice accessoria di calcio, magnesio e manganese. L’analisi cinetica isoconversionale secondo l’approccio Ozawa–Flynn–Wall, Kissinger–Akahira–Sunose e Friedman conferma il modello cinetico parallelo proposto. La regressione non lineare multi-variata è stata utilizzata per determinare i parametri cinetici appropriati. La conversione del carbonato di ferro in ferro può essere descritta con il modello bidimensionale Avrami-Erofeev A2. Pertanto, una nucleazione a temperatura controllata e un meccanismo di crescita diffusionale sono suggeriti per la formazione di ferro da carbonato di ferro minerale e idrogeno. I modelli di reazione multi-parametro Cn-X e Bna possono essere utilizzati per descrivere la concomitante formazione di ferro, ossido di calcio, ossido di magnesio e ossido di manganese senza applicare cinetica multi-step. I modelli di reazione multi-parametro prevedono una conversione superiore al 95% a 450 °C in meno di 60 minuti di tempo di reazione. Inevitabilmente, 1 mole di anidride carbonica viene sempre emessa quando 1 mole di FeCO3 viene convertita in ferro. L’idrogenazione catalitica di anidride carbonica (CCDH) può essere applicata per diminuire le inevitabili emissioni di CO2 mediante conversione chimica in sostanze chimiche contenenti carbonio a valore aggiunto. Pertanto, proponiamo un processo che combina la migliore produzione di ferro tramite riduzione diretta di FeCO3 con CCDH come reazione di follow-up.