Воскресенье, Июль 14, 2024
Американские производители алюминия стремятся к декарбонизации производства

19.06.2024

Экология / Зеленая металлургия

Американские производители алюминия стремятся к декарбонизации производства

Но и Россия в этом плане старается не отставать

От редакции. По частоте упоминаний в российских и мировых медиа алюминий сегодня прочно удерживает лидерство. Новости идут сплошным потоком и не только про санкции и торговые войны на мировом рынке алюминия. Буквально накануне СМИ КНР отрапортовали, что производство алюминия в Китае достигло рекордных показателей. А в Москве тем временем завершалась модная выставка яхт, где были показаны алюминиевые решения для маломерного судостроения и портовой инфраструктуры. Об этой выставке «Про Металл» расскажет в отдельном материале.

А вот аналитики Fastmarkets публикуют свои размышления о важности декарбонизации производства алюминия. Этот металл, с одной стороны, очень важен для энергетического перехода, а с другой, при его производстве выделяется значительная часть всего мирового выброса парниковых газов, ведь алюминиевая промышленность — одна из 8 отраслей, лидирующих по их объёму. И с этим надо что-тог делать. Понятно, что американские производители расхваливают сами себя, в первую очередь. Но в целом это мировой бренд, который работает и в России.


фото из открытых источников

На одном из заводов по производству алюминия в США. На огромный чайник похоже.

фото из открытых источников

Эксперты отмечают следующие факторы, влияющие на декарбонизацию американского производства алюминия:

• Основные усилия по декарбонизации производства алюминия в США связаны с переработкой алюминиевого лома, поскольку у страны ограниченное количество возобновляемых источников электроэнергии для снижения выбросов.

• США импортирует основной объём алюминия-сырца из Канады, где благодаря наличию больших гидроэнергетических ресурсов можно производить алюминий, выбрасывая менее 4 тонн СО2 на тонну готового металла.

• Разработка новых электродов, которые позволят избежать прямых выбросов двуокиси углерода, связанных с применяемыми в настоящее время при плавке алюминия графитовыми анодами.

• Финансирование Министерством торговли США строительства нового «зелёного» производства алюминия.

Алюминиевая промышленность США всеми силами пытается снизить свой углеродный след, поскольку потребители её продукции — производители автомобилей, упаковки и различных потребительских товаров, заинтересованы в приобретении материалов, произведённых экологически безопасными методами, поскольку и сами они, в свою очередь, стремятся снизить свой углеродный след.

Производители и потребители низкоуглеродного алюминия пытаются стандартизовать его определение, чтобы определить, какой металл можно считать таковым. Рассмотрим некоторые из вышеперечисленных факторов подробней.


фото из открытых источников

Алюминиевая промышленность США всеми силами пытается снизить свой углеродный след.

фото из открытых источников

Новые анодные электроды

Двуокись углерода выделяется при получении алюминия из промежуточного продукта- оксида алюминия путём электролиза. В этом процессе используются графитовые анодные электроды. Они погружаются в расплавленный раствор оксида алюминия в криолите и при этом получается чистый алюминий, а кислород соединяется с углеродом и образует СО2.

Крупнейший технологический прорыв в декарбонизации алюминия был сделан компанией Alcoa (которая не так давно владела Самарским металлургическим заводом), совместное предприятие которой с горнорудной компанией Rio Tinto разрабатывает новую технологию на базе инертного анода ELYSIS. Компания намерена запустить демонстрационный электролизер на 450 kA в 2024-2025 году.

Новая технология должна исключить прямые выбросы парниковых газов в процессе плавки алюминия. Впервые побочным продуктом в ней станет кислород. К тому же уже существующие алюминиевые заводы могут быть переоборудованы для её использования, что потенциально снизит выбросы парниковых газов на 6,5 миллиона тонн в год только в Канаде.


фото из открытых источников

Крупнейший технологический прорыв в декарбонизации алюминия был сделан компанией Alcoa. 

фото из открытых источников

Электроэнергия

Больше всего двуокиси углерода при производстве алюминия выделяется в процессе выработки электроэнергии, используемой в процессе плавки. По данным международного института алюминия, в среднем 9,3 тонны СО2е (СО2-эквивалента) на тонну произведённого алюминия от общего количества в 15,1 тонны СО2е на тонну приходится на генерацию электричества, что составляет 61,59% от всего углеродного следа алюминиевой промышленности.

Поскольку производители алюминия в США имеют ограниченный доступ к возобновляемым источникам энергии и в основном получают электроэнергию из ископаемых видов топлива, их выбросы остаются достаточно высокими, что делает этот сектор американской промышленности одним из худших по этому показателю в мире. В 2022 году, по данным американского агентства по защите окружающей среды, отраслью было выброшено в окружающую среду 2 462 053 тонны двуокиси углерода. Это ставит её на 4 место в мире после Индии, Китая и Австралии. 

В связи с высокими ценами на энергоносители американские производители алюминия останавливают или вовсе закрывают заводы. В настоящий момент в стране таких осталось только 4. Из них только один, принадлежащий компании Alcoa и расположенный в городе Массена, штат Нью-Йорк, использует электроэнергию, получаемую на гидроэлектростанции.


фото из открытых источников

Алюминиевая промышленность в США занимает 4 место в мире по выбросам углекислого газа.

фото из открытых источников

Правительство США, проводя политику обеспечения бесперебойных поставок критически важных полезных ископаемых, предпринимает шаги по развитию нового экологически чистого производства алюминия в США. В марте 2024 года Министерство энергетики объявило, что проект компании Century Aluminum по строительству «зелёного» производства первичного алюминия получит финансирование в размере 500 миллионов долларов. После ввода в строй этот завод удвоит американские мощности по производству этого металла.

В Канаде выбросы парниковых газов алюминиевой промышленности значительно ниже. Используя электричество от гидроэлектростанций и инновационные технологии, канадские производители алюминия показывают, по данным правительства Канады, самый низкий уровень выбросов СО2. В 2023 году США ввезли 1 677 275 тонн необработанного чистого алюминия из Канады, что составило 74,25% от общего объёма импорта.


фото из открытых источников

В Канаде выбросы парниковых газов алюминиевой промышленности значительно ниже.

фото из открытых источников

Алюминиевый лом

Поскольку американской промышленности недостаёт источников возобновляемой энергии, основой для снижения выбросов углекислого газа должна стать переработка алюминиевого лома.

Кроме строительства нового завода по производству первичного алюминия Министерство энергетики США также выбрало для финансирования 3 проекта, направленных на более эффективную переработку алюминиевого лома.

В Северной Америке и Европе используются разные методы подсчёта выбросов углерода, связанных с переработанным алюминием, и они приводят к разным результатам, что вызывает сложности в стандартизации расчёта углеродного следа. Необходимо различать лом, образовавшийся в качестве отходов производства или иначе, но до поступления продукции к потребителю, от лома, который образуется после завершения жизненного цикла продукта у потребителя. 

В Северной Америке учитывают весь лом одинаково, как имеющий нулевой углеродный след. В Европе же углеродный след равномерно распределяется по всем этапам жизненного цикла товара. Например, использованная алюминиевая банка, только тогда, когда она достигла конца своего жизненного цикла и попала в переработку, может считаться углеродно-нейтральной.


фото из открытых источников

Вот так выглядит алюминиевый лом.

фото из открытых источников

А как обстоят дела в России?

«Русал» — один из крупнейших производителей алюминия в мире тоже уделяет существенное внимание теме экологии. Компания создала свой бренд низкоуглеродного алюминия ALLOW, имеющий сертификат, подтверждающий размер его углеродного следа. Благодаря тому, что при производстве алюминия «Русалом» более чем на 90% используется чистая, возобновляемая электроэнергия, вырабатываемая на ГЭС, выбросы парниковых газов не превышают 4 тонн СО2-эквивалента на тонну алюминия.

Таким образом, Россия наряду с Канадой лидирует в производстве низкоуглеродного алюминия. К сожалению, с переработкой алюминия у нас всё обстоит не так благополучно. Если в целом по миру по данным Алюминиевой ассоциации 75% всего когда-либо произведённого алюминия продолжает служить людям, то в России перерабатывается не более 50% алюминиевого лома. 

Такие данные прозвучали в рамках Дня алюминия, ставшего частью деловой программы выставки по вторсырью Moscow International Recycling Expo 2023. При этом, как считают эксперты, для алюминия у нас реально достижимый целевой показатель составляет 60–70%. Российский рынок алюминиевых банок, например, оценивается в 100 000 тонн ежегодно, но на переработку попадает не более 30%. Именно в наращивании использования алюминиевого лома лежит основной задел для дальнейшего уменьшения выброса парниковых газов при производстве этого металла в нашей стране.


По материалам зарубежной прессы подготовил 

Игорь Кузнецов


Больше оперативных новостей читайте в Telegram-канале @ПРОметалл.

Теги: алюминий, США

Последние публикации

12.07.2024

Металлурги учатся ИИ

Эксперты о том, зачем нужен искусственный интеллект на производстве

12.07.2024

Алюминиевые купола для аквапарка
Чем привлекателен для строителей «авиационный» алюминий?

11.07.2024

Аддитивные технологии как палочка-выручалочка
На «Иннопроме» обсудили их перспективы, но и указали на препятствия для развития