Njemački istraživači objavili su u najnovijem izdanju britanskog časopisa Nature da su razvili novi proces topljenja legure koji može pretvoriti čvrste metalne okside u legure u obliku bloka u jednom koraku. Tehnologija ne zahtijeva topljenje i miješanje metala nakon što je izvađen, što pomaže u smanjenju emisije stakleničkih plinova i uštedi energije.

Istraživači sa Max Planck Instituta za održive materijale u Njemačkoj koristili su vodonik umjesto ugljika kao redukcijsko sredstvo za ekstrakciju metala i formiranje legure na temperaturama daleko ispod tačke topljenja metala, te su u eksperimentima uspješno proizveli legure niske ekspanzije. Legure niske ekspanzije se sastoje od 64% gvožđa i 36% nikla i mogu da održavaju svoju zapreminu u velikom temperaturnom opsegu, što ih čini širokom upotrebom u industriji.

Istraživači su pomiješali okside željeza i nikla u potrebnom omjeru za legure niske ekspanzije, ravnomjerno ih samljeli kugličnim mlinom i presovali u male okrugle kolače. Zatim su zagrejali kolače u peći na 700 stepeni Celzijusa i ubacili vodonik. Temperatura nije bila dovoljno visoka da otopi željezo ili nikal, ali je bila dovoljno visoka da smanji metal. Ispitivanja su pokazala da obrađeni metal u obliku bloka ima tipične karakteristike legura niske ekspanzije i ima bolja mehanička svojstva zbog male veličine zrna. Budući da je gotov proizvod bio u obliku bloka, a ne u obliku praha ili nanočestica, bio je lak za livenje i obradu.

Tradicionalno topljenje legura uključuje tri koraka: prvo se oksidi metala u rudi redukuju u metal pomoću ugljika, zatim se metal dekarbonizira i različiti metali se tope i miješaju, a na kraju se provodi termičko-mehanička obrada radi prilagođavanja mikrostrukture. legura da joj daju specifična svojstva. Ovi koraci troše ogromne količine energije, a proces korištenja ugljika za smanjenje metala proizvodi velike količine ugljičnog dioksida. Emisije ugljika iz metalne industrije čine oko 10% ukupne svjetske emisije.

Istraživači su rekli da je nusprodukt korištenja vodika za smanjenje metala voda, s nultom emisijom ugljika, te da jednostavan proces ima ogroman potencijal za uštedu energije. Međutim, u eksperimentima su korišteni oksidi željeza i nikla visoke čistoće i efikasnosti