بر اساس گزارش اخیری که توسط تحلیلگران هوش تجاری CRU International به نمایندگی از موسسه بین‌المللی آلومینیوم (IAI) انجام شده است، تقاضای جهانی آلومینیوم تا سال ۲۰۳۰ تقریباً ۴۰ درصد افزایش خواهد یافت.

   بخش آلومینیوم به تولید ۳۳.۳ متریک تن (میلیون تن) آلومینیوم اضافی برای پاسخگویی به رشد تقاضا در تمام بخش‌های صنعتی نیاز دارد – از ۸۶.۲ میلیون تن در سال ۲۰۲۰ به ۱۱۹.۵ میلیون تن در سال ۲۰۳۰. بخش‌های مختلف مانند هوافضا، اتومبیل سازی، ساخت و ساز و بسته بندی، صنایع روشنایی، صنایع انرژی های تجدید پذیر  باعث افزایش تقاضا خواهند شد و ۷۵ درصد از کل فلز مورد نیاز از طریق این بخش‌ها مطالبه خواهد شد.

‌‌

چرا تولید آلومینیوم گازهای گلخانه‌ای زیادی منتشر می‌کند؟

حدود ۷۰ درصد از آلومینیوم تولید شده در سطح جهان هنوز آلومینیوم اولیه است. مراحل پالایش و ذوب اولیه آلومینیوم بسیار انرژی‌بر است. در نتیجه، انتشار CO2 ناشی از فرآیند تولید آلومینیوم اولیه نیز مقدار قابل‌توجهی را تشکیل می‌دهد.

بر اساس داده‌های میانگین جهانی IAI، فرآیند هضم و گدازگری آلومینا با انتشار گازهای گلخانه‌ای به ترتیب ۱۰.۸ و ۱۲.۸ تن CO2e در هر تن آلومینیوم، بیشترین سهم را در میانگین جهانی آلومینیوم دست‌اول دارند که برابر با ۱۶ تن CO2e در هر تن آلومینیوم دست‌اول است.

‌ ‌

از آنجایی که میزان انتشار کربن تمام تولیدکنندگان تا حد زیادی به استفاده از منبع انرژی بستگی دارد، مکان و نحوه تولید آلومینیوم دست‌اول اهمیت زیادی دارد. در حال حاضر، پیشرفته‌ترین و بزرگترین تولیدکنندگان آلومینیوم این بخش حدود ۴ تن CO2 در هر تن آلومینیوم دست‌اول منتشر می‌کنند که ۳-۴ برابر کمتر از میانگین جهانی CO2 است.

‌‌ ‌

‌حدود ۷۰ درصد از آلومینیوم تولید شده در سطح جهان هنوز آلومینیوم اولیه است. مراحل پالایش و گدازگری اولیه آلومینیوم بسیار انرژی‌بر است. در نتیجه، انتشار CO2 ناشی از فرآیند تولید آلومینیوم اولیه نیز مقدار قابل‌توجهی را تشکیل می‌دهد.

بر اساس داده‌های میانگین جهانی IAI، فرآیند هضم و گدازگری آلومینا با انتشار گازهای گلخانه‌ای به ترتیب ۱۰.۸ و ۱۲.۸ تن CO2e در هر تن آلومینیوم، بیشترین سهم را در میانگین جهانی آلومینیوم دست‌اول دارند که برابر با ۱۶ تن CO2e در هر تن آلومینیوم دست‌اول است.

این نتایج قابل توجه با استفاده از چندین اهرم کربن‌زدایی به دست می‌آیند که مهم‌ترین آن‌ها اتکا به دسترسی پایدار و مستمر به منابع برق با کربن صفر است. حرکت به سمت کمتر از این اعداد مستلزم استفاده از فناوری‌های جدید و سرمایه‌گذاری‌های اضافی است.

‌

پایدارسازی تولید آلومینیوم اولیه

هدف کلان از کربن‌زدایی عمیق صنعت در بخش‌هایی که کربن در آن‌ها به سختی کاهش می‌یابد، از جمله کربن‌زدایی تولید آلومینیوم، در قلب ائتلاف نخستین پیش‌برندگان (FMC) قرار دارد که بیش از ۱۰۰ شرکت و دولت عضو را گرد هم می‌آورد. ارسال سیگنال تقاضای قوی برای آلومینیوم اولیه با کربن پایین با کمتر از ۳ تن CO2 در هر تن آلومینیوم از سوی ائتلافی از خریداران FMC به عرضه سطح محصول عمیقاً کربن‌زدایی‌شده کمک می‌کند.

بر اساس نقشه راه کربن‌زدایی پالایش آلومینا استرالیا، یک راهنمای صنعتی که توسط آژانس انرژ‌ های تجدیدپذیر استرالیا (ARENA) منتشر شده است، دو مسیر بالقوه کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای برای پالایش آلومینیوم اولیه وجود دارد: یک «مسیر کاهش نوآورانه» که در آن فناوری‌ها به سرعت به کار گرفته می‌شوند، و  «مسیر کاهش تدریجی» که در آن فناوری‌ها در بازه زمانی طولانی‌تری به کار گرفته می‌شوند تا به موانع بالقوه به‌طور کامل‌تر رسیدگی کنند. هر دو مسیر بر استفاده از فناوری‌های کلیدی کربن‌زدایی متکی هستند: فشرده‌سازی مجدد بخار مکانیکی و بویلرهای الکتریکی (فرایند بایر)، تسویه الکتریکی و هیدروژنی (تکلیس)، و استفاده از ذخیره‌سازی حرارتی. برای گدازگری آلومینیوم، دستیابی به موفقیت در کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مستلزم پیشرفت تجاری قابل‌توجه فناوری آندهای بی‌اثر است.

تجربه اعضای FMC نشان می‌دهد که هیچ میانبر و راه‌حل ساده‌ای برای مشکل پیچیده‌ای که همهٔ تولیدکننده آلومینیوم با آن مواجه است وجود ندارد. برعکس، هر تولیدکننده باید اهداف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای مجزای خود را تعیین کند، کشش و انگیزه ایجاد کند، مانند مورد نروژی هیدرو، که توسط راهبردهای کربن‌زدایی چندلایه حمایت می‌شود.کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای آلومینیوم دست‌اول به سرمایه‌گذاری مستمر در نوآوری‌های مختلف فناوری، منابع انرژی تجدیدپذیر و نیروی انسانی نیاز دارد.

‌ ‌

استفاده از فناوری جدید در پالایش و گدازگری، به طور کلی با تغییر جهت به سمت انرژی‌های تجدیدپذیر و استفاده از سیستم‌های جذب کربن همراه است.

لوچیانو آلوز، مدیرعامل شرکت Companhia Brasileira de Alumínio (CBA) دربارهٔ تجربهٔ شرکتش می‌گوید: «ما، برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، استفاده ۱۰۰ درصد از انرژی‌های تجدیدپذیر، سرمایه‌گذاری برای جایگزینی گاز طبیعی به جای زیست‌توده در بویلرهای آلومینا، پیشرفت فناوری گدازگیزی، و مهارت‌های جدید تلاش می‌کنیم.»

‌ ‌‌

چه در پیش داریم؟

علی‌رغم اینکه زمانی جداسازی تولید اولیه و ثانویه مرسوم بود، حالا اما خلاف آن در جریان است. تعداد روزافزونی از تولیدکنندگان اولیه به سمت بازیافت تمایل پیدا می‌کنند. بازیافت به راهبرد بازاریابی کوتاه‌مدت تا میان‌مدت بسیاری از تولیدکنندگان اولیه در فضا  پساکووید تبدیل شده است. این امر با اهداف میان‌مدت تا بلندمدت کربن‌زدایی آن‌ها همراه است که توسط راهبرد انتقال بخش برای تولید اولیه تعیین شده‌اند و نیازمند سرمایه‌گذاری قابل توجهی در نوآوری‌ها، فناوری‌های جدید، دسترسی معتمد به انرژی‌های تجدیدپذیر و مردم است.

‌ ‌

نتیجه گیری

تلاش‌های مشترک روزافزون برای کربن‌زدایی تولید آلومینیوم دست‌اول از طریق نوآوری و تلاش‌ها برای تثبیت بازار با هدف افزایش کارایی در جمع‌آوری و تولید آلومینیوم بازیافتی، مهر تأیید دیگری بر نقش پررنگ آلومینیوم دست‌اول و دست‌دوم در دنیای آینده است. برای اینکه در آینده دنیای سبزتری را برای استفاده‌کنندگان مستقیم و نهایی شاهد باشیم، باید سطح تولید آلومینیوم دست‌اول عمیقاً کربن‌زدایی‌شده را ارتقا داده و تولید آلومینیوم دست‌دوم را که کربنش قابل ردیابی باشد، افزایش دهیم – زیرا جهان به هر دو این‌ها نیاز دارد.