W norweskim ośrodku badawczym Hydro na Herøya wyprodukowano pierwsze aluminium w technologii HalZero. To metoda, która ma wyeliminować emisje CO₂ powstające dziś przy wytopie tego metalu. Proces opracowują wspólnie Hydro, instytut SINTEF i uczelnia NTNU.
Metoda sprzed 140 lat
Obecnie stosowana technologia powstała w 1886 roku. Wykorzystuje prąd do elektrolizy, w której tlenek glinu (alumina) reaguje z węglem i tworzy aluminium. Produktem ubocznym jest dwutlenek węgla trafiający do atmosfery. Według Egila Skybakmoena, kierownika badań w SINTEF, na każdy kilogram aluminium przypada 1,5 kg CO₂.
Wychwytywanie tego gazu jest trudne, bo w tradycyjnym procesie miesza się on z dużymi ilościami powietrza. Jest przez to mocno rozcieńczony, a jego oddzielenie byłoby bardzo kosztowne. Choć część projektów mimo to bada takie rozwiązanie, twórcy HalZero wybrali inną drogę: uniknąć emisji u źródła.
Jak działa HalZero
W nowym procesie tlenek glinu jest najpierw przetwarzany w bezwodny chlorek glinu w procesie chlorowania. Następnie chlorek rozkłada się w elektrolizie na gazowy chlor i samo aluminium. Kluczowe jest to, że gazy krążą w obiegu zamkniętym i są używane wielokrotnie, zamiast trafiać do atmosfery. Powstający CO₂ jest wychwytywany i zamieniany w tlenek węgla (CO).
Sam pomysł nie jest nowy. Skybakmoen przypomina, że pilotaż z podobnym procesem prowadziła w latach 80. firma Alcoa. Hydro wróciło do koncepcji, rozwinęło ją i opatentowało swoją wersję. Od stycznia firma testuje technologię w instalacji pilotażowej w parku badawczym Herøya w gminie Porsgrunn. SINTEF zbudował z kolei osobne laboratorium w Tiller koło Trondheim, gdzie z NTNU prowadzi badania podstawowe. Na uczelni pracuje nad projektem czterech doktorantów.
Ważny dla branży jest też aspekt ekonomiczny. Z dotychczasowych badań i testów wynika, że przemysłowa instalacja HalZero będzie wymagała podobnej ilości energii i kapitału jak zakład działający w obecnej technologii. Koszt inwestycji ma być porównywalny.
Co to oznacza w praktyce
Pilotaż ma przygotować grunt pod wdrożenie na skalę przemysłową, a docelowo pozwolić na produkcję pierwotnego aluminium bez emisji netto. Technologia powstaje przede wszystkim z myślą o nowych mocach produkcyjnych. Hydro liczy jednak, że w dłuższej perspektywie posłuży także do zastępowania przestarzałych linii.
Dla polskiego czytelnika to przede wszystkim sygnał, w jakim kierunku może pójść przemysł. Aluminium trafia do samochodów, opakowań, okien i konstrukcji budowlanych, a jego produkcja jest jednym z energochłonnych i wysokoemisyjnych procesów. Europejskie firmy podlegają unijnym regulacjom klimatycznym, więc tańsze i czystsze metody wytopu mogłyby w przyszłości wpływać na ślad węglowy produktów. Na razie jest to jednak etap pilotażowy i nie wiadomo, kiedy technologia trafi do masowej produkcji. Źródło nie wskazuje też żadnych planów związanych z Polską.
Źródło: Tech Xplore – „Moving toward emission-free aluminum production”
About the Author
