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interior of Hydro Karmøy production hall
Die weltweit klimafreundlichste und energieeffizienteste Aluminiumproduktion findet beim Technologiepilot Hydro Karmøy in Norwegen statt. ©Hydro / Marius Motrøen
Herstellung

Wie wir emissionsfreie Aluminiumhütten erreichen können

Die Verwendung erneuerbarer Energien als Stromquelle für Aluminiumhütten ist der beste Weg, um den CO2-Fußabdruck des Primäraluminiums, das die Schmelzanlagen produzieren, zu verbessern. Bei weitem. Die Eliminierung der Treibhausgasemissionen aus dieser Aluminiumproduktion würde uns jedoch den emissionsfreien Hütten näher bringen. Ich denke, das ist möglich.

Die Stromerzeugung ist der größte Faktor, um das Nachhaltigkeitsprofil von Aluminium zu verbessern. Am besten für die Umwelt sind Aluminiumhütten auf Wasserkraftbasis. Kohlekraftwerke sind die schlechtesten und leider sind diese zahlreicher als die guten.

Dennoch können sich alle verbessern, da alle diese Schmelzanlagen den Elektrolyseprozess gemeinsam haben. Zugegeben, die direkten Emissionen aus der Elektrolyse betragen im Durchschnitt nur etwa ein Zehntel der Emissionen aus der Energiequelle, sind jedoch erheblich.

Wie können wir diese direkten Emissionen beseitigen und den emissionsfreien Aluminiumschmelzhütten näher kommen?

Mit inerten Anoden und Aluminiumchlorid-Verfahren

In letzter Zeit besteht ein erneutes Interesse an inerten Anoden. Es ist fast schon ironisch, dass bereits in Halls ursprünglichem Patent für das Hall-Heroult-Elektrolyseverfahren von 1886 erwähnt wird, dass inerte Anoden innerhalb relativ kurzer Zeit in dem Verfahren verwendet werden können sollten. Diese „kurze“ Zeit hat sich als ziemlich lang erwiesen.

Die Industrie hat in den letzten Jahrzehnten Milliarden für Forschung und Entwicklung sowie für das Testen inerter Anoden ausgegeben, aber es gibt keine Lösung. Es wird jedoch immer noch als eine der Optionen zur Senkung der Emissionen aus der Produktion angesehen.

Ein anderes ist ein Chloridverfahren, bei dem das Aluminiumoxid in ein Aluminiumchlorid umgewandelt wird, das leicht durch Elektrolyse verarbeitet werden kann. Die Chlorierung benötigt Kohlenstoff, aber sowohl der Kohlenstoff als auch das Chlor können in einem geschlossenen Kreislauf recycelt werden.

Neue Technologien wie die Verwendung von Biokohlenstoff und die Abscheidung von Kohlendioxid

Das sind die offensichtlichsten neuen Technologien. Gleichzeitig müssen wir für die Möglichkeit offen sein, dass andere bahnbrechende Technologien noch nicht identifiziert wurden, die die direkten Emissionen aus der Aluminiumproduktion reduzieren und uns helfen können, unsere Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.

Andere Alternativen sind die Verwendung von Biokohlenstoff in den Anoden oder die Abscheidung des CO2 und dessen Verwendung entweder für Produkte oder die sichere Lagerung. Der Vorteil dieser beiden Lösungen besteht darin, dass vorhandene Hall-Heroult-Schmelzanlagen weiterhin verwendet werden können.

Mehr Zusammenarbeit in der Aluminiumindustrie ist ein Schlüsselfaktor

Solange die Lösungen so unklar sind, ist es wichtig, dass die Aluminiumindustrie verschiedene Wege beschreitet, um ihre direkten CO2-Emissionen zu reduzieren oder zu eliminieren. Es gibt möglicherweise nicht die eine „Einheitslösung“, sondern eine Vielzahl von Lösungen, die von den örtlichen Bedingungen jeder Schmelzanlage abhängen.

Ich unterstütze und fördere nachdrücklich den Trend zu mehr Zusammenarbeit innerhalb der Aluminiumindustrie. Die technische Entwicklung ist so schnell, dass es schwierig ist, in allen Bereichen an der Spitze zu stehen, und wir müssen uns daran erinnern, dass andere Materialien unsere Hauptkonkurrenten und nicht unsere Kollegen sind.

Wenn wir gemeinsam mit guten Lieferanten Technologien und Lösungen entwickeln können, werden die Kosten dafür sinken und die Umsetzung sicherstellen. Der konkurrierende Faktor in der Aluminiumwelt wird dann sein, wie gut wir diese neuen Technologieelemente für die Herstellung von Metall mit geringen Kohlendioxidemissionen implementieren und einsetzen können.

Emissionsfreie Aluminiumschmelzhütten in der Zukunft

Wie bald werden wir emissionsfreie Aluminiumschmelzanlagen haben?

Dies ist schwer zu sagen, erfordert jedoch wahrscheinlich jahrelange Forschung, gefolgt von Anwendern (normalerweise eine Handvoll Produktionsstätten) und einem geeigneten Vorreiter, der unter industriellen Bedingungen arbeitet (vergleichbar mit dem Karmøy-Technologiepiloten von Hydro). Erst dann werden andere bereit sein, das Risiko einzugehen, als erster in eine Großanlage zu investieren.

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