Mengapa Pengeluaran Aluminium Adalah Intensif Tenaga
Aluminium utama dihasilkan melalui elektrolisis alumina dalam proses Hall-Héroult, yang menggunakan sejumlah besar tenaga elektrik. Menghasilkan satu tan aluminium primer biasanya memerlukan sekitar 13,000 hingga 15,000 kWj tenaga elektrik, dan langkah peleburan sahaja menyumbang sebahagian besar penggunaan elektrik industri global. Oleh kerana prosesnya sangat intensif tenaga, keamatan karbon grid kuasa yang membekalkan pelebur adalah faktor tunggal terbesar dalam jejak karbon logam siap.
Sumber Utama Pembebasan CO2
Pelepasan timbul daripada beberapa sumber yang berbeza. Anod karbon digunakan semasa elektrolisis, bertindak balas dengan oksigen untuk membebaskan CO2 secara langsung. Proses Bayer yang menapis bauksit menjadi alumina menggunakan bahan api fosil untuk pemanasan dan mengeluarkan CO2 daripada pengkalsinan. Pembakaran anod, yang menukarkan kok petroleum dan padang tar arang batu kepada blok karbon, membebaskan gas rumah hijau tambahan. Sejumlah kecil gas perfluorokarbon juga boleh dipancarkan semasa kesan anod dalam peleburan, dan gas ini mempunyai potensi pemanasan global yang sangat tinggi walaupun dalam kuantiti yang kecil.
Utama berbanding Aluminium Kitar Semula
Kitar semula mengubah gambar secara dramatik. Sekerap aluminium mencairkan hanya memerlukan kira-kira 5 peratus daripada tenaga pengeluaran utama, kira-kira 600 kWj setiap tan berbanding dengan lebih 13,000 kWj, dan jejak karbon yang sepadan jatuh kepada kira-kira 5 peratus daripada logam primer. Oleh kerana aluminium boleh dikitar semula berulang kali tanpa kehilangan sifatnya, aliran sekerap secara langsung menggantikan logam utama dalam banyak produk. Sektor pembungkusan, automotif dan bangunan semakin menentukan kandungan kitar semula untuk memenuhi sasaran pengurangan karbon, dan ketersediaan sisa bersih menjadi pertimbangan bahan strategik.
Teknologi Yang Mengurangkan Pelepasan
Beberapa laluan teknologi mengurangkan jejak karbon industri. Anod lengai menggantikan anod karbon boleh guna dengan-bahan tidak boleh guna, menghapuskan pelepasan CO2 langsung daripada penggunaan anod. Laluan pengurangan dan pengkalsinan alumina berasaskan hidrogen-dibangunkan untuk menggantikan karbon sebagai agen pengurangan. Penangkapan dan penyimpanan karbon boleh mengeluarkan CO2 daripada ekzos pelebur, dan pemampatan semula wap mekanikal meningkatkan kecekapan tenaga dalam penapisan alumina. Di atas semua itu, menukar pelebur kepada elektrik boleh diperbaharui, seperti kuasa hidro, angin dan suria, adalah tuil tunggal paling berkesan yang ada pada hari ini.
Peranan Sumber Elektrik
Sumber elektrik boleh mengubah jejak satu tan aluminium mengikut urutan magnitud. Pelebur yang dikuasakan oleh grid berasaskan arang batu-boleh mengeluarkan dalam lingkungan 15 hingga 20 tan CO2 setiap tan aluminium, manakala pelebur yang menggunakan kuasa hidro boleh menghasilkan kurang daripada 4 tan. Inilah sebabnya mengapa pengeluar memindahkan kapasiti ke arah-kawasan kaya yang boleh diperbaharui, menandatangani perjanjian kuasa boleh diperbaharui-jangka panjang dan melabur dalam penyahkarbonan grid. Skop 2 pelepasan daripada elektrik yang dibeli mendominasi jejak kitaran hayat, jadi penyahkarbonan pasaran kuasa adalah penting untuk industri aluminium mencapai matlamat-sifar bersih.
Dasar Karbon dan Perdagangan Antarabangsa
Mekanisme penetapan harga karbon sedang membentuk semula perdagangan aluminium. Skim pelarasan karbon sempadan seperti mekanisme EU mengenakan bayaran berkaitan karbon-ke atas barangan yang diimport, menggalakkan pengeksport untuk menggunakan-teknologi peleburan karbon rendah dan kuasa boleh diperbaharui untuk kekal berdaya saing. Pasaran karbon domestik di negara pengeluar utama juga meletakkan kos ke atas pelepasan, yang mendorong pelaburan dalam kecekapan tenaga dan kawalan PFC. Dari masa ke masa, dasar ini dijangka akan mengalihkan aliran perdagangan ke arah-pengeluar karbon rendah dan mencipta premium harga yang boleh diukur untuk aluminium hijau.
Soalan Lazim
S: Berapa banyak CO2 yang dikeluarkan setiap tan aluminium primer?
J: Angka itu bergantung pada campuran elektrik dan teknologi, tetapi nilai biasa yang diterbitkan berjulat daripada kira-kira 10 hingga 20 tan bersamaan CO2 bagi setiap tan aluminium primer, dengan peleburan berkuasa arang batu -di peringkat tinggi dan pelebur berkuasa hidro-di bawah 4 tan.
S: Adakah aluminium kitar semula benar-benar neutral karbon?
J: Tidak sepenuhnya, tetapi kitar semula menggunakan tenaga kira-kira 95 peratus kurang daripada pengeluaran utama dan mengeluarkan kira-kira 95 peratus kurang CO2, menjadikan aluminium sekunder setakat ini sebagai laluan karbon-terrendah yang tersedia hari ini.
S: Apakah anod lengai dan mengapa ia penting?
J: Anod lengai diperbuat daripada bahan bukan-karbon yang tidak digunakan semasa elektrolisis, jadi ia menghapuskan CO2 langsung yang dikeluarkan oleh anod karbon dan juga menghilangkan keperluan untuk penaik anod, mengurangkan kedua-dua pelepasan dan kos proses.
S: Mengapakah kuasa hidro menghasilkan-aluminium karbon rendah?
J: Elektrik elektrolisis adalah sumber pelepasan yang dominan, dan kuasa hidro menjana elektrik tanpa membakar bahan api fosil. Oleh itu, pelebur di kawasan kaya-hidro melaporkan jejak karbon beberapa kali lebih rendah daripada yang terdapat pada grid arang batu.
S: Bagaimanakah pembeli boleh mengenal pasti-aluminium karbon rendah?
J: Pembeli boleh meminta data jejak karbon produk daripada pembekal, mencari skim pensijilan yang mengesahkan sumber tenaga pelebur dan tahap pelepasan, dan menentukan aluminium dengan kandungan kitar semula yang tinggi yang dibenarkan oleh aplikasi.