إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم.. 3 تقنيات واعدة في طور التجارب (تقرير)

تحظى تقنيات إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم باهتمام دولي متصاعد، خلال السنوات الأخيرة، في إطار مبادرات أوسع تستهدف خفض انبعاثات الصناعات الثقيلة؛ ومنها هذا المعدن، الذي يدخل في العديد من الاستعمالات الضرورية، بداية من تصنيع عبوات المشروبات والهواتف الذكية حتى السيارات الكهربائية وصناعة الطيران.

وتوقع تقرير حديث -حصلت وحدة أبحاث الطاقة على نسخة منه- ارتفاع الطلب العالمي على الألومنيوم بنسبة 40% بحلول عام 2030؛ ما سيؤدي إلى زيادة الانبعاثات لكونه من المعادن كثيفة الاستهلاك للكهرباء.

ويتسبب إنتاج الألومنيوم في 3% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الصناعية عالميًا، ورغم أن كثافة انبعاثاته آخذة في التناقص بفضل تطور التقنيات؛ فإنها ما زالت تحتاج إلى الانخفاض بسرعة أكبر، إذا أراد العالم الوصول إلى الحياد الكربوني بحلول عام 2050، بحسب سيناريوهات وكالة الطاقة الدولية.

ويتميز الألومنيوم بكونه خفيف الوزن إلى جانب قدرته الفائقة على توصيل الكهرباء والحرارة، ما يفسر دخوله في العديد من الصناعات الحديثة، كما يتميز بقابليته لإعادة التدوير بنسبة 100%.

وترشح هذه الخصائص الألومنيوم لأن يكون أقرب المعادن صداقة للبيئة والممارسات المستدامة، فضلًا عن استعمالاته في البنية التحتية للطاقة المتجددة وخطوط نقل الكهرباء وتخزينه وتصنيع مكونات السيارات الكهربائية وغيرها من المنتجات المعول عليها في مسارات تحول الطاقة العالمية.

ويوضح التقرير الصادر عن المنتدى الاقتصادي العالمي، أبرز 3 تقنيات يمكن استعمالها في إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم لمواكبة الطلب المتزايد على المعدن.

1- تقنيات إزالة الكربون من عمليات الصهر

يساعد الابتكار التقني في تسريع عمليات إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم، إلى جانب عمليات التعاون والتعهدات على مستوى الشركات والفاعلين في القطاع.

في هذا السياق، حصلت شركة الألومنيوم والطاقة المتجددة النرويجية هيدرو "Hydro" على جائزة في مؤتمر المناخ الأخير كوب 28 بدولة الإمارات، لجهودها الرائدة في مجال إنتاج الألومنيوم الأخضر.

وقالت الرئيسة التنفيذية للشركة هيلدا ميريت آشيم، إن هذا التكريم يُعَد اعترافًا بجهود الشركة في تطوير تقنيات إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم، مشيرة إلى أن شركتها تعمل على تغيير قواعد اللعبة بالنسبة للألومنيوم.

وتعمل الشركة على تطوير تقنية لإزالة الكربون من صناعة الألومنيوم قد تتجاوز ابتكار "هال هيرولت" عام 1886 لإنتاج الألومنيوم عبر التحليل الكهربائي، على حد وصف الرئيسة التنفيذية للشركة.

وتستهدف فكرة التقنية خفض انبعاثات الكربون في أثناء عملية التحليل الكهربائي لإنتاج الألومنيوم، عبر الحفاظ على الكربون والكلور في حلقة مغلقة؛ ما يؤدي إلى القضاء على انبعاثات الكربون وإطلاق الأكسجين فقط.

وتخطط الشركة للوصول إلى الإنتاج على نطاق صناعي بحلول عام 2030، مع إنتاج أول ألومنيوم خالٍ من الكربون نهائيًا بحلول عام 2025، بحسب ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

2- تقنيات إزالة شوائب الألومنيوم المعاد تدويره

تستهلك عمليات إعادة تدوير الألومنيوم طاقة أقل بنسبة 95% من عمليات إنتاجه الأولية من المواد الخام، وغالبًا ما تكون إعادة التدوير أرخص؛ ما يجعلها طريقة قابلة للتطبيق لتسريع عملية إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم، بحسب تقرير المنتدى الاقتصادي العالمي.

ومع ذلك، وحتى وقت قريب، كان الألومنيوم المعاد تدويره يحتوي في كثير من الأحيان على شوائب معدنية أثرت في جودته وقيدت استعماله في أشياء مثل المكونات الإلكترونية عالية الدقة المستعملة في الأجهزة الطبية أو المركبات الكهربائية على سبيل المثال.

ويعمل باحثون في الولايات المتحدة على ابتكار تقنية لإزالة الشوائب المعدنية من الألومنيوم المعاد تدويره؛ ما يسمح باستعماله في المزيد من التطبيقات وزيادة الاستدامة البيئية للمعدن.

وما زالت تفاصيل هذه التقنية ونتائجها سرية، إلا أنها مدعومة جزئيًا من وزارة الطاقة الأميركية عبر برنامج شراكة بين القطاعين العام والخاص يضم 170 عضوًا، بحسب ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

3- تقنيات استعمال الهيدروجين بدلًا من الوقود الأحفوري

تعمل مجموعة التعدين الأسترالية ريو تنتو "Rio Tinto" مع الوكالة الأسترالية للطاقة المتجددة، لتقييم مسألة استعمال الهيدروجين بديلًا للغاز الطبيعي في مصافي الألومينا (مادة أولية لصهر الألومنيوم).

وإذا تمكنت الشركة الأسترالية من استعمال الهيدروجين النظيف بدلًا من الوقود الأحفوري في عملية تكرير الأمونيا، فسيؤدي ذلك إلى تقليل انبعاثات سلسلة توريد الألومنيوم بصورة كبيرة عبر خفض انبعاثات مرحلة التكرير كثيفة الاستهلاك للطاقة، بحسب الرئيس التنفيذي للوكالة الأسترالية للطاقة المتجددة دارين ميلر.

وتشير تجارب أجرتها بعض الشركات الأوروبية على استعمال الهيدروجين محل الغاز الطبيعي في أفران الصهر، إلى نتائج إيجابية، ولا سيما التجارب التي تجريها الشركة الألمانية "أوروبيس- Aurubis"، أحد الموردين العالميين لشركة "سوميتومو".

كما تشير تجارب استعمالات الهيدروجين إلى قدرته على تشغيل عمليات تسخين النحاس بدلًا من الغاز الطبيعي، إلى جانب العمل في صورة عنصر اختزال لتنظيف جزء من النفايات الناتجة عن الصهر، بحسب تقرير صادر عن شركة وود ماكنزي رصدت وحدة أبحاث الطاقة في 28 أغسطس/آب 2023.

موضوعات متعلقة..

• إنشاء أكبر مصنع لإعادة تدوير الألومنيوم في الإمارات
• الجالفورن.. بديل سحري للنحاس يُجنّب العالم 3 مليارات طن من الانبعاثات سنويًا
• الألومنيوم المصنوع بالطاقة الشمسية في الإمارات يسلك طريقه إلى الفضاء

اقرأ أيضًا..

• تنوع انبعاثات غازات الدفيئة يهدد جهود العالم المناخية (مقال)
• أول تعليق من أوبك بعد انسحاب أنغولا
• أسعار ألواح الطاقة الشمسية في مصر 2024 (خاص)
• حصاد وحدة أبحاث الطاقة 2023 وتوقعات 2024.. قراءة عربية وعالمية