为了支持工业向气候中和转型,尤其是在交通和制造领域实现电气化,马克斯·普朗克可持续材料研究所(MPI-SusMat)的研究人员开发出一种突破性的无碳镍提取方法,利用氢等离子体进行提取。镍是电动车(EV)电池和可再生能源储能系统中的关键材料,但现有的镍生产方式碳排放极高,每吨镍约会排放20吨二氧化碳。新的氢等离子体工艺可将碳排放减少高达84%,同时在使用可再生能源供电时,能效提升可达18%。与传统的多步骤提取方式不同,这种单步工艺能高效处理占全球储量60%的低品位矿石,通过在电弧炉中精确控制温度,分解其中的镁硅酸盐和氧化铁等复杂化合物,且无需催化剂。这项创新不仅显著降低了环境影响,还减少了生产成本和对高品位矿石的依赖。最终产物铁镍合金可用于不锈钢制造,也可进一步提纯用于电池电极,而副产品如矿渣也能在建筑材料中再次利用。研究团队目前正致力于推动该工艺的工业化应用,借助如短电弧、高电流、电磁搅拌与气体注入等工业炉中的常规技术,以实现高效的大规模操作。这一进展还可扩展至钴的提取,为绿色能源转型中的关键材料提供更加清洁的解决方案。