elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Barrierefreiheit | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

A Percolating Path to Green Iron

Paul, Subhechchha und Kanesalingam, Brinthan und Ma, Yan und Villanova, Julie und Requena, Guillermo und Stanley, Chidubem Akpu und Raabe, Dierk und Battiato, Ilenia und Dresselhaus-Marais, Leora (2025) A Percolating Path to Green Iron. Cell Reports Physical Science. Elsevier. doi: 10.1016/j.xcrp.2025.102729. ISSN 2666-3864.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
6MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666386425003285?pes=vor&utm_source=scopus&getft_integrator=scopus

Kurzfassung

About 1.9 gigatons of steel is produced every year, emitting 8% (3.6 gigatons) of global CO2 in the process. More than 50% of the CO2 emissions come from a single step of steel production, known as ironmaking. Hydrogen-based direct reduction (HyDR) of iron oxide to iron has emerged as an emission-free ironmaking alternative. However, multiple physical and chemical phenomena ranging from nanometers to meters inside HyDR reactors alter the microstructure and pore networks in iron oxide pellets, in ways that resist gaseous transport of H2/H2O, slow reaction rates, and disrupt continuous reactor operation. Using synchrotron nano X-ray computed tomography and percolation theory, we quantify the evolution of pores in iron oxide pellets and demonstrate how nanoscale pore connectivity influences micro- and macroscale flow properties such as permeability, diffusivity, and tortuosity. Our modeling framework connects disparate scales and offers opportunities to accelerate HyDR.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/226311/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A Percolating Path to Green Iron
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Paul, SubhechchhaMechanical Engineering, Stanford University, Stanford, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kanesalingam, BrinthanSLAC National Accelerator Laboratory, Stanford, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Ma, YanMax-Planck-Institut für EisenforschungNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Villanova, JulieEuropean Synchrotron Radiation Facility (ESRF)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Requena, GuillermoGuillermo.Requena (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Stanley, Chidubem AkpuChemical Engineering, Nnamdi Azikiwe University, Awka, NigeriaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Raabe, DierkMax-Planck-Institut für EisenforschungNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Battiato, IleniaEnergy Science and Engineering, Stanford University, Stanford, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Dresselhaus-Marais, LeoraMechanical Engineering, Stanford University, Stanford, USANICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:20 August 2025
Erschienen in:Cell Reports Physical Science
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1016/j.xcrp.2025.102729
Verlag:Elsevier
ISSN:2666-3864
Status:veröffentlicht
Stichwörter:percolationporesironmakinghydrogen
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Umweltschonender Antrieb
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CP - Umweltschonender Antrieb
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Werkstoffe und Herstellverfahren
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Frontier Materials auf der Erde und im Weltraum
Hinterlegt von: Requena, Guillermo
Hinterlegt am:09 Sep 2026 12:55
Letzte Änderung:09 Sep 2026 12:55

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
OpenAIRE Validator logo electronic library verwendet EPrints
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.