沿着威尔士的莫法海滩漫步，夕阳西沉，你转身面对宁静的塔尔伯特港城市。前景中高耸的是塔尔伯特港钢铁厂。过去 70 年来，这里一直是英国钢铁生产中心。现在，它的未来岌岌可危，最后一座高炉将于 2024 年陷入沉寂。
但这种明显的损失给剑桥的一些人提供了一个独特的机会。霍华德·斯通 (Howard Stone) 是塔塔钢铁冶金学教授，该职位由拥有塔尔伯特港工厂的印度跨国公司塔塔钢铁 (Tata Steel) 授予。他正在研究高回收含量钢铁背后的科学，这最终可能使塔尔伯特港和英国其他地区的钢铁行业更加清洁、更具竞争力。
这一切都归功于塔塔钢铁公司将工厂升级为电弧炉的举措。这些熔炉专门生产回收钢材，可以使英国生产可持续的钢材。然而，高性能再生钢背后的科学原理仍然未知，这就是霍华德的切入点。
我对一家外国公司对英国钢铁表现出的巨大兴趣很感兴趣，因此我向斯通提出的第一个问题自然是：“塔塔为什么投资英国钢铁？”
“你不会一时兴起就花掉 7.5 亿英镑。”
目前，钢铁行业占英国制造业温室气体排放量的 14%，占能源相关二氧化碳排放量的 2.8% 左右2 排放。塔塔钢铁公司的倡议旨在实现到 2050 年将行业排放量减少高达 90% 的愿景，预计未来十年仅该工厂就可减少 5,000 万吨直接排放量。
英国仅占全球钢铁市场的0.4%，因此其产量根本无法超过其他国家。通过找到回收废钢的方法，我们可以使我们生产的钢材更加环保，从而更具吸引力。目前，英国每年出口约800万吨废钢供其他国家回收，从而产生额外的运输成本和排放。是时候尝试一些新的东西了。
“对于冶金学家来说，这是最激动人心的时刻之一。这是一个千载难逢的机会，可以重新定义这个国家的钢铁制造方式，同时仍然满足国家的需求。”虽然金钱和精力都用在了正确的地方，但科学吗？
“对于一名冶金学家来说，这是最激动人心的时刻之一——这是一个千载难逢的重新定义钢铁制造方式的机会”
电弧炉主要采用再生钢。然而，回收钢材越多，铜和锡等杂质就会积累得越多，这会灾难性地破坏钢材的性能。 “车身、食品包装（……）这些用途中对残留元素的容忍度非常严格。但如果我们想要提高效率，我们就不能仅仅避免使用令人讨厌的材料，还必须使用所有废料，”霍华德说。
对于霍华德来说，这意味着务实。通过定义明确的钢材质量等级，他希望将其性能与其成分和加工路线相匹配，从而为公司提供以最高废钢量生产优质钢材的配方。
这依赖于开源数据，将正确的信息汇总到类似规则手册的内容中。不幸的是，钢铁冶金极其复杂，稀杂质组合如何影响钢铁性能背后的科学尚不清楚。然而，随着到 2050 年钢铁行业的废钢消耗量将增加两倍，这项研究对英国来说是必要的一步。
显然，政府同意，因为 EPSRC（工程和物理科学研究委员会）决定与塔塔和大学合作，资助霍华德的研究。他希望与他的新团队一起找到更智能的钢铁生产方法。
短期内，塔尔伯特港的关闭扰乱了当地社区。去年约有2800名工人被裁员。尽管塔塔坚称新工厂将保留 5000 个就业岗位，但这也引发了钢铁行业未来会是什么样子的问题。
对于霍华德来说，未来将是充满希望的：“我们必须让这项工作成功，因为否则我们就只能坚持目前的碳密集型方法。让我们让这成为现实。”
