Οι δυτικοί παραγωγοί αλουμινίου, όπως η Rio Tinto, η Norsk Hydro και η γερμανική TRIMET, στρέφονται σε τεχνολογίες δέσμευσης άνθρακα και καινοτομούν με νέες μεθόδους που φιλοδοξούν να αντικαταστήσουν την ηλεκτρολυτική τήξη - Δικαιώνεται η στρατηγική της Metlen
Από το πλαίσιο ενός ηλιακού πάνελ μέχρι το αμάξωμα ενός ηλεκτρικού οχήματος, το αλουμίνιο βρίσκεται σε πλήθος προϊόντων που βρίσκονται στο επίκεντρο της παγκόσμιας προσπάθειας για την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
Σύμφωνα με το Reuters, η ζήτηση για το βιομηχανικό αυτό μέταλλο, το οποίο ξεχωρίζει για την υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, αναμένεται να εκτοξευθεί κατά 40% έως το 2050, ακριβώς για αυτόν τον λόγο.
Ωστόσο, το ίδιο το αλουμίνιο αποτελεί τεράστια πηγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, εξαιτίας της τεράστιας ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας και των χημικών αντιδράσεων υψηλής θερμότητας που απαιτούνται για την παραγωγή του.
Η βιομηχανία αλουμινίου εξέπεμψε 1,12 δισεκατομμύρια τόνους ισοδυνάμου διοξειδίου του άνθρακα (CO₂e) το 2023, ποσότητα που αντιστοιχεί σε περίπου 2% των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, σύμφωνα με το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ.
Οι δυτικοί παραγωγοί αλουμινίου, όπως η Rio Tinto, η Norsk Hydro και η γερμανική TRIMET, στρέφονται σε τεχνολογίες δέσμευσης άνθρακα και καινοτομούν με νέες μεθόδους που φιλοδοξούν να αντικαταστήσουν την ηλεκτρολυτική τήξη – διαδικασία που ευθύνεται για περίπου το 80% των συνολικών εκπομπών του κλάδου.
Η τήξη βασίζεται στην ηλεκτρόλυση σε θερμοκρασία περίπου 960 βαθμών Κελσίου για την εξαγωγή αλουμινίου από την αλουμίνα, μια πρώτη ύλη που προκύπτει από τον βωξίτη.
Η διαδικασία απαιτεί κατά μέσο όρο 14 MWh ηλεκτρικής ενέργειας – ποσότητα αρκετή για να καλύψει τις ανάγκες ενός μεσαίου νοικοκυριού στο Ηνωμένο Βασίλειο για πέντε χρόνια – για την παραγωγή ενός τόνου αλουμινίου.
Σε χώρες όπου το ηλεκτρικό δίκτυο βασίζεται κυρίως σε ορυκτά καύσιμα, η μετάβαση σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μπορεί να μειώσει τις εκπομπές έως και κατά 75% — και αποτελεί «τον πιο αποτελεσματικό τρόπο» για την απανθρακοποίηση των μονάδων τήξης αλουμινίου, σύμφωνα με την Coco Zhang, αντιπρόεδρο έρευνας ESG της ολλανδικής τράπεζας ING.
Η εικόνα στην Κίνα
Στην Κίνα, η οποία παράγει το 60% του παγκόσμιου αλουμινίου και στηρίζεται σχεδόν αποκλειστικά στην παραγωγή ρεύματος από λιγνίτη, η εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα φτάνει τους 12,7 τόνους ανά τόνο παραγόμενου αλουμινίου — έναντι παγκόσμιου μέσου όρου 10,3 τόνων.
Για την αντιμετώπιση του προβλήματος, το Πεκίνο ενθαρρύνει τη μετεγκατάσταση των μονάδων τήξης από τα παραδοσιακά βιομηχανικά κέντρα του βορρά και της ανατολής προς τη νοτιοδυτική Κίνα, όπου υπάρχει αφθονία φθηνής υδροηλεκτρικής ενέργειας.
Η πιο καθοριστική μετεγκατάσταση έγινε από την Shandong Weiqiao Aluminium & Power Company — έναν από τους μεγαλύτερους παραγωγούς αλουμινίου παγκοσμίως — η οποία, σύμφωνα με την Global Energy Monitor (GEM), είχε στηρίξει την ανταγωνιστικότητά της στην εκτεταμένη χρήση ιδιόκτητων ανθρακικών σταθμών παραγωγής ρεύματος.
Το 2019, η Weiqiao μετέφερε 2,03 εκατομμύρια τόνους παραγωγικής δυναμικότητας — περίπου το 1/3 της συνολικής της παραγωγής — από τις ανατολικές ακτές στην επαρχία Γιουνάν, ώστε η λειτουργία της να βασίζεται σε υδροηλεκτρικά φράγματα.
Η στρατηγική της Κίνας έχει σημειώσει «ορισμένη πρόοδο», σύμφωνα με τον Elliot Mari, επικεφαλής τεχνικών θεμάτων για τα υλικά στο Industrial Transition Accelerator (ITA).
Το 2015, περίπου το 90% της ηλεκτρικής ενέργειας του κλάδου προερχόταν από ιδιόκτητους λιγνιτικούς σταθμούς των μονάδων τήξης· ποσοστό που μειώθηκε στο 75% το 2023, όπως επισημαίνει.
Ωστόσο, η πορεία αυτή δεν είναι χωρίς εμπόδια. Σοβαρές ξηρασίες έχουν πλήξει επανειλημμένα από το 2021 τα υδροηλεκτρικά φράγματα της Κίνας, αναγκάζοντας τις μονάδες τήξης να περιορίσουν την παραγωγή τους.
Η στροφή στις ΑΠΕ
Ορισμένοι παραγωγοί στρέφονται πλέον στην αιολική και την ηλιακή ενέργεια. Άλλωστε τον δρόμο έχει δείξει η Metlen.
Μεταξύ αυτών βρίσκεται και η κινεζική Huomei Hongjun, η οποία διαθέτει δικό της δίκτυο ηλεκτροδότησης, βασισμένο μέχρι πρότινος σε ανθρακικούς σταθμούς.
Η εταιρεία κατασκευάζει σήμερα μια νέα μονάδα αξίας 920 εκατομμυρίων δολαρίων στην Εσωτερική Μογγολία, στη βόρεια Κίνα, η οποία —σύμφωνα με τα σχέδιά της— θα λειτουργεί κυρίως με αιολική ενέργεια.
Η νέα μονάδα θα διαθέτει ετήσια παραγωγική δυναμικότητα 350.000 τόνων και θα συνδέεται με αιολικό πάρκο ισχύος 650 MW και σταθμό αποθήκευσης ενέργειας 100 MW, σύμφωνα με ανακοίνωση της εταιρείας.
Ωστόσο, η χρήση αιολικής και ηλιακής ενέργειας δεν είναι εύκολη υπόθεση για τις μονάδες τήξης, οι οποίες απαιτούν σταθερή και ισχυρή παροχή ρεύματος για τη συνεχή λειτουργία του εξοπλισμού, επισημαίνει ο ερευνητής της Global Energy Monitor (GEM), Yu Aiqun.
Η νέα μονάδα της Huomei Hongjun αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία μέχρι το τέλος του έτους, αλλά, όπως σημειώνει ο Yu, παραμένει ασαφές το ποσοστό της ενέργειας που θα προέρχεται από τον άνεμο και αυτό που θα συνεχίσει να προέρχεται από τον άνθρακα.
Μια εναλλακτική προσέγγιση είναι η αγορά αιολικής και ηλιακής ενέργειας από τους διαχειριστές του δικτύου, με τους τελευταίους να αναλαμβάνουν τη διαχείριση της μεταβλητότητας και τη διασφάλιση της σταθερής παροχής.
Αυτό ακριβώς εφαρμόζει η Emirates Global Aluminium (EGA) στα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα από το 2021.
Η εταιρεία αναφέρει ότι προμηθεύεται ηλιακή ενέργεια από δύο δημόσιες επιχειρήσεις.
Σύμφωνα με τα τελευταία διαθέσιμα στοιχεία, το 2022 αγόρασε πιστοποιητικά καθαρής ενέργειας από το Τμήμα Ενέργειας του Αμπού Ντάμπι για την κατανάλωση 1,1 εκατομμυρίων MWh ηλιακής ενέργειας που παρείχε η Emirates Water and Electricity Company.
Πέρυσι, η EGA παρήγαγε 80.000 τόνους αλουμινίου, το οποίο προωθεί εμπορικά ως CelestiAL — το πρώτο «ηλιακό αλουμίνιο» της εταιρείας.
Η εταιρεία της Μέσης Ανατολής προμηθεύει το CelestiAL — το ηλιακής προέλευσης αλουμίνιο της — σε σημαντικούς πελάτες, ανάμεσά τους και η γερμανική αυτοκινητοβιομηχανία BMW.
Ωστόσο, το CelestiAL αντιπροσώπευσε μόλις το 3% του χυτού αλουμινίου που διέθεσε συνολικά η EGA το περασμένο έτος.
Στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική, όπου οι μονάδες τήξης χρησιμοποιούν ήδη κυρίως υδροηλεκτρική ενέργεια, το ενδιαφέρον επικεντρώνεται πλέον στη μείωση των εκπομπών από την ίδια τη διαδικασία παραγωγής.
Τι είναι η ανθρακική οδός;
Σήμερα, σχεδόν όλες οι μονάδες τήξης αλουμινίου χρησιμοποιούν έναν βασικό αναλώσιμο — την ανθρακική άνοδο — η οποία απελευθερώνει CO₂ ως παραπροϊόν των χημικών αντιδράσεων της ηλεκτρόλυσης.
Αυτές οι εκπομπές αντιστοιχούν σε περίπου 15% του συνόλου των εκπομπών στην παγκόσμια εφοδιαστική αλυσίδα του αλουμινίου, σύμφωνα με τον Elliot Mari.
Οι ανθρακικές άνοδοι μπορούν να αντικατασταθούν με τις λεγόμενες «αδρανείς άνοδοι», οι οποίες απελευθερώνουν καθαρό οξυγόνο αντί για διοξείδιο του άνθρακα.
Η Rio Tinto και η Alcoa αναπτύσσουν την τεχνολογία αυτή μέσω της ELYSIS — μιας κοινοπραξίας με έδρα τον Καναδά που ιδρύθηκε το 2018.
Το εγχείρημα υποστηρίζεται επίσης με 10 εκατομμύρια δολάρια από την Apple, η οποία θεωρεί το αλουμίνιο της ELYSIS κρίσιμο για την επίτευξη του στόχου της για ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα έως το 2030.
Η Apple έχει ήδη ενσωματώσει το εν λόγω υλικό στα μοντέλα iPhone SE και MacBook Pro.
Η Rio Tinto κατασκευάζει επί του παρόντος πιλοτική μονάδα για την τεχνολογία, η οποία προβλέπεται να παράγει 2.500 τόνους αλουμινίου ετησίως από το 2027.
Ένα σημαντικό εμπόδιο για την ELYSIS αποτελεί το γεγονός ότι υπόκειται στους δασμούς 25% που επέβαλε η κυβέρνηση Τραμπ.
Υπενθυμίζεται πως το 90% του καναδικού αλουμινίου εξάγεται στις Ηνωμένες Πολιτείες, μια αγορά με ελάχιστη εγχώρια παραγωγή.
www.worldenergynews.gr
Σύμφωνα με το Reuters, η ζήτηση για το βιομηχανικό αυτό μέταλλο, το οποίο ξεχωρίζει για την υψηλή αναλογία αντοχής προς βάρος, αναμένεται να εκτοξευθεί κατά 40% έως το 2050, ακριβώς για αυτόν τον λόγο.
Ωστόσο, το ίδιο το αλουμίνιο αποτελεί τεράστια πηγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, εξαιτίας της τεράστιας ποσότητας ηλεκτρικής ενέργειας και των χημικών αντιδράσεων υψηλής θερμότητας που απαιτούνται για την παραγωγή του.
Η βιομηχανία αλουμινίου εξέπεμψε 1,12 δισεκατομμύρια τόνους ισοδυνάμου διοξειδίου του άνθρακα (CO₂e) το 2023, ποσότητα που αντιστοιχεί σε περίπου 2% των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, σύμφωνα με το Παγκόσμιο Οικονομικό Φόρουμ.
Οι δυτικοί παραγωγοί αλουμινίου, όπως η Rio Tinto, η Norsk Hydro και η γερμανική TRIMET, στρέφονται σε τεχνολογίες δέσμευσης άνθρακα και καινοτομούν με νέες μεθόδους που φιλοδοξούν να αντικαταστήσουν την ηλεκτρολυτική τήξη – διαδικασία που ευθύνεται για περίπου το 80% των συνολικών εκπομπών του κλάδου.
Η τήξη βασίζεται στην ηλεκτρόλυση σε θερμοκρασία περίπου 960 βαθμών Κελσίου για την εξαγωγή αλουμινίου από την αλουμίνα, μια πρώτη ύλη που προκύπτει από τον βωξίτη.
Η διαδικασία απαιτεί κατά μέσο όρο 14 MWh ηλεκτρικής ενέργειας – ποσότητα αρκετή για να καλύψει τις ανάγκες ενός μεσαίου νοικοκυριού στο Ηνωμένο Βασίλειο για πέντε χρόνια – για την παραγωγή ενός τόνου αλουμινίου.
Σε χώρες όπου το ηλεκτρικό δίκτυο βασίζεται κυρίως σε ορυκτά καύσιμα, η μετάβαση σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας μπορεί να μειώσει τις εκπομπές έως και κατά 75% — και αποτελεί «τον πιο αποτελεσματικό τρόπο» για την απανθρακοποίηση των μονάδων τήξης αλουμινίου, σύμφωνα με την Coco Zhang, αντιπρόεδρο έρευνας ESG της ολλανδικής τράπεζας ING.
Η εικόνα στην Κίνα
Στην Κίνα, η οποία παράγει το 60% του παγκόσμιου αλουμινίου και στηρίζεται σχεδόν αποκλειστικά στην παραγωγή ρεύματος από λιγνίτη, η εκπομπή διοξειδίου του άνθρακα φτάνει τους 12,7 τόνους ανά τόνο παραγόμενου αλουμινίου — έναντι παγκόσμιου μέσου όρου 10,3 τόνων.
Για την αντιμετώπιση του προβλήματος, το Πεκίνο ενθαρρύνει τη μετεγκατάσταση των μονάδων τήξης από τα παραδοσιακά βιομηχανικά κέντρα του βορρά και της ανατολής προς τη νοτιοδυτική Κίνα, όπου υπάρχει αφθονία φθηνής υδροηλεκτρικής ενέργειας.
Η πιο καθοριστική μετεγκατάσταση έγινε από την Shandong Weiqiao Aluminium & Power Company — έναν από τους μεγαλύτερους παραγωγούς αλουμινίου παγκοσμίως — η οποία, σύμφωνα με την Global Energy Monitor (GEM), είχε στηρίξει την ανταγωνιστικότητά της στην εκτεταμένη χρήση ιδιόκτητων ανθρακικών σταθμών παραγωγής ρεύματος.
Το 2019, η Weiqiao μετέφερε 2,03 εκατομμύρια τόνους παραγωγικής δυναμικότητας — περίπου το 1/3 της συνολικής της παραγωγής — από τις ανατολικές ακτές στην επαρχία Γιουνάν, ώστε η λειτουργία της να βασίζεται σε υδροηλεκτρικά φράγματα.
Η στρατηγική της Κίνας έχει σημειώσει «ορισμένη πρόοδο», σύμφωνα με τον Elliot Mari, επικεφαλής τεχνικών θεμάτων για τα υλικά στο Industrial Transition Accelerator (ITA).
Το 2015, περίπου το 90% της ηλεκτρικής ενέργειας του κλάδου προερχόταν από ιδιόκτητους λιγνιτικούς σταθμούς των μονάδων τήξης· ποσοστό που μειώθηκε στο 75% το 2023, όπως επισημαίνει.
Ωστόσο, η πορεία αυτή δεν είναι χωρίς εμπόδια. Σοβαρές ξηρασίες έχουν πλήξει επανειλημμένα από το 2021 τα υδροηλεκτρικά φράγματα της Κίνας, αναγκάζοντας τις μονάδες τήξης να περιορίσουν την παραγωγή τους.
Η στροφή στις ΑΠΕ
Ορισμένοι παραγωγοί στρέφονται πλέον στην αιολική και την ηλιακή ενέργεια. Άλλωστε τον δρόμο έχει δείξει η Metlen.
Μεταξύ αυτών βρίσκεται και η κινεζική Huomei Hongjun, η οποία διαθέτει δικό της δίκτυο ηλεκτροδότησης, βασισμένο μέχρι πρότινος σε ανθρακικούς σταθμούς.
Η εταιρεία κατασκευάζει σήμερα μια νέα μονάδα αξίας 920 εκατομμυρίων δολαρίων στην Εσωτερική Μογγολία, στη βόρεια Κίνα, η οποία —σύμφωνα με τα σχέδιά της— θα λειτουργεί κυρίως με αιολική ενέργεια.
Η νέα μονάδα θα διαθέτει ετήσια παραγωγική δυναμικότητα 350.000 τόνων και θα συνδέεται με αιολικό πάρκο ισχύος 650 MW και σταθμό αποθήκευσης ενέργειας 100 MW, σύμφωνα με ανακοίνωση της εταιρείας.
Ωστόσο, η χρήση αιολικής και ηλιακής ενέργειας δεν είναι εύκολη υπόθεση για τις μονάδες τήξης, οι οποίες απαιτούν σταθερή και ισχυρή παροχή ρεύματος για τη συνεχή λειτουργία του εξοπλισμού, επισημαίνει ο ερευνητής της Global Energy Monitor (GEM), Yu Aiqun.
Η νέα μονάδα της Huomei Hongjun αναμένεται να τεθεί σε λειτουργία μέχρι το τέλος του έτους, αλλά, όπως σημειώνει ο Yu, παραμένει ασαφές το ποσοστό της ενέργειας που θα προέρχεται από τον άνεμο και αυτό που θα συνεχίσει να προέρχεται από τον άνθρακα.
Μια εναλλακτική προσέγγιση είναι η αγορά αιολικής και ηλιακής ενέργειας από τους διαχειριστές του δικτύου, με τους τελευταίους να αναλαμβάνουν τη διαχείριση της μεταβλητότητας και τη διασφάλιση της σταθερής παροχής.
Αυτό ακριβώς εφαρμόζει η Emirates Global Aluminium (EGA) στα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα από το 2021.
Η εταιρεία αναφέρει ότι προμηθεύεται ηλιακή ενέργεια από δύο δημόσιες επιχειρήσεις.
Σύμφωνα με τα τελευταία διαθέσιμα στοιχεία, το 2022 αγόρασε πιστοποιητικά καθαρής ενέργειας από το Τμήμα Ενέργειας του Αμπού Ντάμπι για την κατανάλωση 1,1 εκατομμυρίων MWh ηλιακής ενέργειας που παρείχε η Emirates Water and Electricity Company.
Πέρυσι, η EGA παρήγαγε 80.000 τόνους αλουμινίου, το οποίο προωθεί εμπορικά ως CelestiAL — το πρώτο «ηλιακό αλουμίνιο» της εταιρείας.
Η εταιρεία της Μέσης Ανατολής προμηθεύει το CelestiAL — το ηλιακής προέλευσης αλουμίνιο της — σε σημαντικούς πελάτες, ανάμεσά τους και η γερμανική αυτοκινητοβιομηχανία BMW.
Ωστόσο, το CelestiAL αντιπροσώπευσε μόλις το 3% του χυτού αλουμινίου που διέθεσε συνολικά η EGA το περασμένο έτος.
Στην Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική, όπου οι μονάδες τήξης χρησιμοποιούν ήδη κυρίως υδροηλεκτρική ενέργεια, το ενδιαφέρον επικεντρώνεται πλέον στη μείωση των εκπομπών από την ίδια τη διαδικασία παραγωγής.
Τι είναι η ανθρακική οδός;
Σήμερα, σχεδόν όλες οι μονάδες τήξης αλουμινίου χρησιμοποιούν έναν βασικό αναλώσιμο — την ανθρακική άνοδο — η οποία απελευθερώνει CO₂ ως παραπροϊόν των χημικών αντιδράσεων της ηλεκτρόλυσης.
Αυτές οι εκπομπές αντιστοιχούν σε περίπου 15% του συνόλου των εκπομπών στην παγκόσμια εφοδιαστική αλυσίδα του αλουμινίου, σύμφωνα με τον Elliot Mari.
Οι ανθρακικές άνοδοι μπορούν να αντικατασταθούν με τις λεγόμενες «αδρανείς άνοδοι», οι οποίες απελευθερώνουν καθαρό οξυγόνο αντί για διοξείδιο του άνθρακα.
Η Rio Tinto και η Alcoa αναπτύσσουν την τεχνολογία αυτή μέσω της ELYSIS — μιας κοινοπραξίας με έδρα τον Καναδά που ιδρύθηκε το 2018.
Το εγχείρημα υποστηρίζεται επίσης με 10 εκατομμύρια δολάρια από την Apple, η οποία θεωρεί το αλουμίνιο της ELYSIS κρίσιμο για την επίτευξη του στόχου της για ουδέτερο ισοζύγιο άνθρακα έως το 2030.
Η Apple έχει ήδη ενσωματώσει το εν λόγω υλικό στα μοντέλα iPhone SE και MacBook Pro.
Η Rio Tinto κατασκευάζει επί του παρόντος πιλοτική μονάδα για την τεχνολογία, η οποία προβλέπεται να παράγει 2.500 τόνους αλουμινίου ετησίως από το 2027.
Ένα σημαντικό εμπόδιο για την ELYSIS αποτελεί το γεγονός ότι υπόκειται στους δασμούς 25% που επέβαλε η κυβέρνηση Τραμπ.
Υπενθυμίζεται πως το 90% του καναδικού αλουμινίου εξάγεται στις Ηνωμένες Πολιτείες, μια αγορά με ελάχιστη εγχώρια παραγωγή.
www.worldenergynews.gr
