นักวิจัยชาวเยอรมันได้รายงานในวารสาร Nature ฉบับล่าสุดของสหราชอาณาจักรว่าพวกเขาได้พัฒนากระบวนการถลุงโลหะผสมแบบใหม่ที่สามารถเปลี่ยนออกไซด์ของโลหะแข็งให้กลายเป็นโลหะผสมที่มีรูปร่างเป็นบล็อกได้ในขั้นตอนเดียว เทคโนโลยีนี้ไม่จำเป็นต้องละลายและผสมโลหะหลังจากสกัดแล้ว ซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกและประหยัดพลังงาน

นักวิจัยจากสถาบัน Max Planck สำหรับวัสดุที่ยั่งยืนในเยอรมนีใช้ไฮโดรเจนแทนคาร์บอนเป็นตัวรีดิวซ์ในการสกัดโลหะและสร้างโลหะผสมที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะมาก และประสบความสำเร็จในการผลิตโลหะผสมที่มีการขยายตัวต่ำในการทดลอง โลหะผสมที่มีการขยายตัวต่ำประกอบด้วยเหล็ก 64% และนิกเกิล 36% และสามารถรักษาปริมาตรไว้ได้ในช่วงอุณหภูมิที่สูง ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม

นักวิจัยผสมออกไซด์ของเหล็กและนิกเกิลในสัดส่วนที่ต้องการสำหรับโลหะผสมที่มีการขยายตัวต่ำ บดให้เท่าๆ กันด้วยเครื่องบดลูกกลม แล้วกดให้เป็นเค้กกลมเล็กๆ จากนั้นพวกเขาก็อุ่นเค้กในเตาที่อุณหภูมิ 700 องศาเซลเซียส และเติมไฮโดรเจน อุณหภูมิไม่สูงพอที่จะหลอมเหล็กหรือนิกเกิล แต่สูงพอที่จะทำให้โลหะลดลง การทดสอบแสดงให้เห็นว่าโลหะรูปทรงบล็อกที่ผ่านการแปรรูปมีลักษณะเฉพาะของโลหะผสมที่มีการขยายตัวต่ำและมีคุณสมบัติทางกลที่ดีกว่าเนื่องจากมีขนาดเกรนเล็ก เนื่องจากผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปอยู่ในรูปของบล็อกแทนที่จะเป็นผงหรืออนุภาคนาโน จึงง่ายต่อการหล่อและแปรรูป

การถลุงโลหะผสมแบบดั้งเดิมประกอบด้วยสามขั้นตอน: ขั้นแรก ออกไซด์ของโลหะในแร่จะลดลงเหลือโลหะด้วยคาร์บอน จากนั้นโลหะจะถูกแยกคาร์บอน และโลหะต่างๆ จะถูกละลายและผสม และสุดท้าย การประมวลผลทางกลและความร้อนจะดำเนินการเพื่อปรับโครงสร้างจุลภาคของ โลหะผสมเพื่อให้มีคุณสมบัติเฉพาะ ขั้นตอนเหล่านี้ใช้พลังงานจำนวนมาก และกระบวนการใช้คาร์บอนเพื่อลดโลหะจะทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก การปล่อยก๊าซคาร์บอนจากอุตสาหกรรมโลหะคิดเป็นประมาณ 10% ของทั้งหมดทั่วโลก

นักวิจัยกล่าวว่าผลพลอยได้จากการใช้ไฮโดรเจนในการลดโลหะคือน้ำที่ไม่มีการปล่อยคาร์บอน และกระบวนการง่ายๆ มีศักยภาพอย่างมากในการประหยัดพลังงาน อย่างไรก็ตามการทดลองใช้ออกไซด์ของเหล็กและนิกเกิลที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีประสิทธิภาพ