انتشار کربن صفر تا سال ۲۰۵۰ در دستور کار تولیدکنندگان آلومینیوم

به گزارش می‌متالز، در راستای تغییرات آب و هوای کره زمین، بسیاری از کشور‌ها در سال ۲۰۱۵ در توافقنامه‌ای در شهر پاریس (مشهور به توافق‌نامه اقلیمی پاریس)، تصمیم به کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای گرفتند. هدف این توافق، داشتن واکنشی قوی‌تر نسبت به خطر تغییر اقلیم بوده است. هدف بلندمدت برای کنترل دما در توافقنامه پاریس این است که افزایش میانگین دمای جهانی را به کمتر از دو درجه سانتی‌گراد (۳.۶ درجه فارنهایت)، بالاتر از سطوح قبل از صنعتی شدن نگه دارد و ترجیحا افزایش را به ۱.۵ درجه سانتی‌گراد (۲.۷ درجه فارنهایت) محدود کند که این امر به میزان قابل توجهی اثرات تغییرات آب و هوایی را کاهش می‌دهد. خالص انتشارات باید در اسرع وقت کاهش یابد و تا اواسط قرن ۲۱ به صفر برسد. برای رسیدن به افزایش کمتر از ۱.۵ درجه سانتی‌گراد گرمایش جهانی، انتشار گاز‌های گلخانه‌ای باید تا سال ۲۰۳۰ حدود ۵۰ درصد کاهش یابد. این مجموع سهم تعیین شده ملی برای هر کشور در توافقنامه پاریس است. یکی دیگر از اهداف این توافق، انطباق بهتر با اثرات نامطلوب تغییرات آب و هوایی و تقویت انعطاف‌پذیری آب و هوا و انتشار کمتر گاز‌های گلخانه‌ای، به نحوی که تولید مواد غذایی را تهدید نکند. همچنین باید جریان مالی به سمتی هدایت شود که به کاهش انتشارات گاز‌های گلخانه‌ای کمک کند.

یکی از صنایعی که میزان قابل توجهی گاز گلخانه‌ای تولید می‌کند، صنعت آلومینیوم است. نمودار ۱ انتشارات کربنی طی پروسه تولید آلومینیوم اولیه در سال ۲۰۱۸ را نشان می‌دهد. در صنعت آلومینیوم به میزان چشمگیری نیروی برق مصرف می‌شود و حدود ۴۲.۵ درصد گاز کربن دی اکسید منتشر شده این صنعت، از محل تولید برق آن است. بیشترین سهم در انتشار کربن در تولید آلومینیوم، به فرایند الکترولیز اختصاص دارد. سهم انرژی برق مصرف شده به صورت غیر مستقیم، حدود ۶۴ درصد از انتشارات کربنی تولید آلومینیوم اولیه در سال ۲۰۱۸ بود.

بسیاری از شرکت‌های تولیدکننده آلومینیوم، اهدافی در راستای اجرای توافقنامه پاریس دارند. از این میان، شرکت‌های ریوتینتو، آلکوا و نورسک هیدرو که شرکت‌های بزرگ تولیدکننده آلومینیوم در دنیا هستند، برنامه‌هایی برای کاهش انتشارات گاز‌های گلخانه‌ای دارند.

رسیدن به کربن صفر تا سال ۲۰۵۰

فرآیند ذوب آلومینیوم به مقادیر قابل توجهی الکتریسیته نیاز دارد و استفاده از آند‌های کربنی منجر به تولید گاز‌های گلخانه‌ای می‌شود. اگرچه اکثر کارخانه‌های ذوب ریوتینتو از طریق برق تجدیدپذیر تامین می‌شود، کارخانه‌های ذوب «Boyne» و «Tomago» در شرق استرالیا به طور عمده از نیروگاه‌های برق با سوخت زغال‌سنگ تامین می‌شوند. دو منبع اصلی در فرایند پالایش آلومینا که باعث انتشار گاز‌های گلخانه‌ای می‌شود، زغال‌سنگ و گاز طبیعی مورد استفاده برای گرما و تکلیس است. در سال ۲۰۲۱، میزان انتشار خالص گاز‌های گلخانه‌ای بخش آلومینیوم شرکت ریوتینتو، حدود ۲۱.۹ میلیون تن کربن بود که این رقم در مقایسه با انتشارات گاز‌های گلخانه‌ای در سال ۲۰۱۸ حدود یک درصد کاهش یافت. اقدامات تاثیرگذار در این کاهش انتشارات کربنی، ناشی از بهبود راندمان فرآوری، استفاده از بویلر‌های برقی در پالایش آلومینا و کاهش تولید در کارخانه ذوب کیمیت «Kitimat» کانادا است. بر اساس برآورد‌های آتورپات از درآمد و برنامه‌های شرکت ریوتینتو، این شرکت در نظر دارد حدود ۱.۳ درصد از درآمد خود را برای کاهش انتشارات کربنی تا سال ۲۰۳۰ هزینه کند.

شدت انتشار گاز‌های گلخانه‌ای در سال ۲۰۲۱ در کارخانه‌های ذوب آتلانتیک «Atlantic» با مصرف نیروی برق‌آبی، حدود ۲.۱۷ تن «CO۲e» به ازای هر تن آلومینیوم بود. شدت انتشار کربن پالایشگاه «Vaudreuil» ریوتینتو، در حال حاضر حدود ۲۶۰ کیلوگرم CO۲e در هر تن آلومینا است. در «Weipa» استرالیا، شرکت ریوتینتو برای پیشبرد کربن‌زدایی در بخش بوکسیت، با نصب چهار مگاوات انرژی خورشیدی اضافی و باتری چهار مگاوات ساعت، ظرفیت تولید انرژی خورشیدی شبکه برق محلی را بیش از سه برابر افزایش خواهد داد.

شرکت آلکوا در راستای توافقنامه پاریس، اهداف کوتاه‌مدت و میان‌مدتی برای کاهش انتشارات کربنی خود تعیین کرده است. یکی از راهکار‌های این شرکت در راستای کاهش انتشارات کربنی، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر و توسعه تکنولوژی‌های جدید است. یکی از اهداف شرکت آلکوا، کاهش انتشار گاز‌های گلخانه‌ای تا ۳۰ درصد تا سال ۲۰۲۵ و کاهش ۵۰ درصدی تا سال ۲۰۳۰ نسبت به سال ۲۰۱۵ است. تاکنون شرکت آلکوا به کاهش ۲۳.۹ درصدی نسبت به سطح پایه تا سال ۲۰۲۱ دست یافته است. این شرکت در نظر دارد تا سال ۲۰۵۰، به خالص انتشار کربن صفر دست یابد. مجموع انتشار معادل دی اکسید کربن «CO۲e» این شرکت در سال ۲۰۲۱ برابر با ۲۱.۸ میلیون تن بود که از این میزان، ۱۷.۴ میلیون تن آن انتشار مستقیم بود. این نشان‌دهنده کاهش ۹.۱ درصدی در مجموع انتشار کربنی و کاهش ۱۰.۷ درصدی در شدت آن (میزان انتشارات به ازای هر تن آلومینیوم) نسبت به سال ۲۰۲۰ است. این کاهش عمدتا ناشی از محدود کردن کارخانه ذوب اینتالکو «Intalco» و تمرکز مداوم بر عملیات پایدار و بهینه‌سازی بوده است. گفتنی است که در حال حاضر، شرکت آلکوا برای آلومینا و آلومینیوم اولیه، دارای دو برند مطرح با انتشارات کربنی پایینی است. برند «Ecosource» که مربوط به آلومینا است، انتشارات کربنی کمتر از ۶۰۰ کیلوگرم به ازای هر تن آلومینا را دارد و برند «Ecolum» از آلومینیوم اولیه که برای تولید هر تن از آن، کمتر از چهار تن معادل دی اکسید کربن منتشر می‌شود.

تغییر بویلر‌های فسیلی به الکتریکی

شرکت نورسک هیدرو در سال ۲۰۱۸، حدود ۱۱.۳ میلیون تن انتشارات کربنی داشت. این شرکت برنامه کاهش انتشارات کربنی به میزان یک میلیون و ۱۰۰ هزار تن تا سال ۲۰۲۵ را در دست دارد. نورسک هیدرو با تغییر سوخت بویلر‌ها از سوخت فسیلی به الکتریکی، تلاش در اجرای این برنامه را دارد. میزان انتشار گاز‌های گلخانه‌ای نیروگاه سوخت فسیلی آلونورته «Alunorte» تا سال ۲۰۳۰، به میزان قابل توجهی کاهش خواهد یافت. از سال ۲۰۲۵ تا سال ۲۰۳۰، میزان انتشارات گاز‌های گلخانه‌ای به ۷.۹ میلیون تن کاهش خواهد یافت که این میزان کاهش حدود ۳۰ درصد انتشارات گاز‌های گلخانه‌ای نسبت به سال ۲۰۱۸ را نشان می‌دهد. از برنامه‌های مدون این شرکت طی سال‌های ۲۰۲۵ تا ۲۰۳۰، الکتریکی کردن بویلر‌های زغال‌سنگ‌سوز، بهبود و بهینه‌سازی شبکه برق و فرایند ذوب است. با الکتریکی شدن بویلر‌های این شرکت، میزان انتشار کربن نورسک هیدرو از برند «EcoSource» آلکوا نیز کمتر خواهد شد. از دیگر برنامه‌های این شرکت در سال‌های ۲۰۳۰ تا ۲۰۵۰ برای کاهش انتشارات گاز‌های گلخانه‌ای، استفاده از انرژی تجدیدپذیر، هیدروژن سبز و کاهش انتشارات واحد‌های ذوب است. این شرکت انتشار کربن صفر در سال ۲۰۵۰ و یا زودتر از این زمان را در برنامه خود جای داده است. شرکت نورسک هیدرو از نیروگاه‌های برق‌آبی برای تولید آلومینیوم استفاده می‌کند و برای کاهش بیشتر انتشارات کربنی، این شرکت می‌خواهد از تزریق گاز به زیرلایه‌های سطحی زمین استفاده کند. البته ناگفته نماند که این روش بسیار هزینه‌بر است و امروزه از نظر اقتصادی به غیر از موارد خاصی، به صرفه نیست. همچنین بر اساس تحلیل‌های آتورپات، شرکت نورسک هیدرو برای توسعه پایدار در نظر دارد حدود ۴.۷ درصد از درآمد خود را صرف این کار کند.

منبع: فلزات آنلاین