Aluminium und Metalle könnten den Markt nach neuen Demonstrationszuschüssen beleben

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Aluminium ist ein Beispiel für einen Werkstoff, dessen Nachfrage in den letzten Jahren stark gestiegen ist und der durch eine Ausweitung der Primärproduktion gedeckt werden konnte. Aluminium hat bei Raumtemperatur eine Dichte von 2,7 kg/dm3, was etwa einem Drittel der Dichte von Eisen und Stahl entspricht. Mit der richtigen Legierung und Mikrostruktur, wie z beschrieben im Zeitschrift für nachhaltige MetallurgieDurch die Verwendung moderner Designmerkmale kann ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht von Aluminium sowie große Flexibilität für eine effiziente Formbarkeit in komplexe Formen gebracht werden.

Sondern die Produktion der Metallgruppe, zu der auch Aluminium gehört 40 % aller industriellen Treibhausgasemissionen (THG). Seine Herstellung gilt als energieintensiv, da seine Prozesse für ihren Betrieb erhebliche elektrische Energie benötigen. Dies unterscheidet sich beispielsweise von der Eisenproduktion, die größtenteils auf der chemischen Energie der im Prozess verwendeten Reduktionsmittel basiert und nicht viel elektrische Energie benötigt.

Die Welt braucht eine kohlenstoffarme Zukunft. Obwohl internationale Ziele für industrielle metallurgische Prozesse und deren Emissionen festgelegt wurden, steigen diese Emissionen weiter an. Dies liegt an der zunehmenden Infrastrukturentwicklung, da sich die globale Mittelschicht immer stärker etabliert.

Aluminium kommt in der Natur in Form chemisch sehr stabiler Verbindungen, insbesondere Oxiden, vor. Der Rohstoff für seine Herstellung, Aluminiumoxid (Al2O3), wird aus Bauxit raffiniert, einem Erz, das in Tagebauen abgebaut wird. Der Produktionsprozess erfordert auch die Herstellung von Kohlenstoffanoden, Elektrolyse, Gießen und Sekundärmetallbehandlung. Der CO2-Fußabdruck von Aluminium setzt sich aus direkten Emissionen aus dem Produktionsprozess, den Rohstoffen für die Produktionsprozesse und den indirekten Emissionen zusammen, die bei der Erzeugung der elektrischen Energie für die Produktionsprozesse entstehen.

Die Projekte zielen auf die Dekarbonisierung der Aluminium- und anderen Metallurgieindustrien ab

Aufkommende kohlenstoffarme Technologien dürften kurzfristig teurer sein als die ausgereiften Technologien, und daher müssen die Regierungen mit Klimapolitiken und Anreizen eingreifen, damit diese industrielle Dekarbonisierung eine wirtschaftliche Möglichkeit darstellt.

Die US-Bundesregierung scheint diesen wichtigen Aspekt der Dekarbonisierung zu erkennen. Letzte Woche kündigte das US-Energieministerium (DOE) auf Anweisung der Biden-Harris-Regierung bis zu an 6 Milliarden Dollar für 33 Projekte in mehr als 20 Bundesstaaten zur Dekarbonisierung energieintensiver Industrien, zur Reduzierung industrieller Treibhausgasemissionen, zur Unterstützung gut bezahlter Gewerkschaftsarbeitsplätze, zur Wiederbelebung von Industriegemeinden und zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit des Landes im produzierenden Gewerbe. Die Projekte werden sich auf die Industrien mit den höchsten Emissionen konzentrieren, in denen Dekarbonisierungstechnologien den größten Einfluss haben werden, darunter Aluminium und andere Metalle.

Hier sind einige der Demonstrationsprojekte, die sich auf Aluminium und Metalle konzentrieren. Dabei handelt es sich um laufende Initiativen zur Reduzierung der prozessbedingten Emissionen. Sie stellen eine Hauptaufgabe auf dem Weg zur CO2-Neutralität und schließlich zur Dekarbonisierung dar.

Grüne AluminiumhütteKentucky oder Ohio/Mississippi River Basins: Bis zu 500 Millionen US-Dollar, Century Aluminium Company

Das Green Aluminium Smelter-Projekt unter der Leitung der Century Aluminium Company sieht den Bau der ersten neuen US-amerikanischen Primäraluminiumschmelze seit 45 Jahren vor. Nach ihrer Fertigstellung würde die Schmelze die Größe der derzeitigen US-Industrie verdoppeln und gleichzeitig aufgrund ihres hochmodernen, energieeffizienten Designs und der Nutzung kohlenstofffreier Energie schätzungsweise 75 % der Emissionen einer herkömmlichen Schmelze vermeiden. Das in dieser Anlage produzierte hochreine Aluminium eignet sich für die Landesverteidigung, Elektrofahrzeuge, Halbleiter, Bauwesen und grüne Energieanwendungen. Dieses Projekt stellt eine große Kapitalspritze für die Primäraluminiumindustrie dar und ermöglicht die Auslagerung von Lieferketten für kritische Materialien.

Umrüstung eines kohlenstoffarmen SmartMelt-OfensRavenswood, West Virginia: Bis zu 75 Millionen US-Dollar, Constellium

Das von Constellium geleitete Low Carbon SmartMelt Furnace Conversion-Projekt sieht die Errichtung einer einzigartigen CO2-freien Aluminiumgussanlage in den USA am Standort Ravenswood, West Virginia, vor. Diese Aluminiumwalzanlage, die zu den größten der Welt zählt, beliefert die Bereiche Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Schifffahrt und Transport mit Material. Im Rahmen des Projekts würden emissionsarme SmartMelt-Öfen installiert, die mit einer Reihe von Brennstoffen, einschließlich sauberem Wasserstoff, betrieben werden können. Neben der Reduzierung der CO2-Emissionen würde das Projekt auch die Luftqualität und die Arbeitssicherheit verbessern.

Nexcast – Aluminium-Minimühle der nächsten Generation, Fort Lupton, Colorado: Bis zu 22,3 Millionen US-Dollar, Golden Aluminium

Das von Golden Aluminium geleitete Nexcast – Next Generation Aluminium Mini Mill-Projekt plant die Modernisierung der Anlage von Golden Aluminium in Fort Lupton, Colorado, mithilfe des Nexcast-Verfahrens, um den Erdgasverbrauch zu senken, die Prozesseffizienz zu verbessern und 15 % mehr Aluminiumschrott gemischter Qualität zu recyceln. Die Modernisierungen würden es der Anlage ermöglichen, Aluminiumprodukte für Elektrofahrzeuge und andere Anwendungen der sauberen Energietechnologie herzustellen. Zusätzlich zur Reduzierung der Emissionen wäre dieses Projekt bei anderen US-Herstellern in hohem Maße reproduzierbar und könnte dazu beitragen, die Führungsposition der USA in der dekarbonisierten Sekundäraluminiumproduktion zu festigen.

Fortschrittliches Aluminium-Recycling ohne AbfallWabash, Indiana: Bis zu 67,3 Millionen US-Dollar, Real Alloy Recycling

Das von Real Alloy Recycling geleitete Zero Waste Advanced Aluminium Recycling-Projekt plant den Bau der ersten Null-Abfall-Salzschlacke-Recyclinganlage in den USA und der energieeffizientesten Anlage ihrer Art in Wabash, Indiana. Derzeit landen 95 % des Sekundärabfalls auf einer Mülldeponie. Dieses Projekt zielt darauf ab, eine Verarbeitungsanlage am Ende einer bestehenden Aluminiumrecyclinganlage zu errichten und es zu ermöglichen, dass die normalerweise deponierten Salzschlackenbestandteile wieder in den Aluminiumrecyclingprozess zurückgeführt oder in anderen Industrien wie der Zementindustrie nutzbringend genutzt werden können. Dieses Projekt würde die Kreislaufwirtschaft von Aluminium verbessern, die nach Schätzungen von Real Alloy Recycling 95 % weniger CO2-intensiv ist, und die Position der USA als Weltmarktführer in der Sekundäraluminiumproduktion stärken.

Moderne Kupferrecyclinganlage, Shelbyville, Kentucky: Bis zu 270 Millionen US-Dollar, Wieland North America Recycling

Das Projekt plant, seine Recyclingkapazitäten und -fähigkeiten in den USA durch fortschrittliche Technologie zur Verarbeitung von Kupferschrott zu erweitern. Das Projekt ermöglicht das Recycling einer vielfältigen Mischung aus Kupferschrott und anderen Metallen und wandelt es in hochreines Kupfer um, das für zahlreiche Anwendungen geeignet ist, darunter Elektrofahrzeuge und Halbleiter. Dieses Unterfangen zielt darauf ab, die Kohlenstoffemissionen erheblich zu reduzieren und möglicherweise den weltweit niedrigsten CO2-Fußabdruck für hochwertige Kupferanwendungen zu schaffen. Da sich die Kupferlieferkette bis 2035 voraussichtlich fast verdoppeln wird, kommt das Projekt zum richtigen Zeitpunkt und wird von Trends wie der Einführung von Elektrofahrzeugen, vernetzten intelligenten elektronischen Geräten und der umfassenderen Automatisierung, Elektrifizierung und Digitalisierung der Industrie vorangetrieben.