Жизненият цикъл на алуминия с един поглед
Алуминият е най-разпространеният метал в земната кора, но не се среща в метална форма в природата. Жизненият цикъл има пет етапа: добив на бокситна руда, рафинирането й в алуминиев оксид, топене на алуминиев оксид в първичен алуминиев метал, производство на продукти и възстановяване на метала в края на живота му чрез рециклиране. Всеки етап има различен екологичен профил и стратегията за устойчивост на индустрията е да се намалят въздействията в предния край, като същевременно се увеличи максимално възстановяването в задния край.
Добив и рафиниране на боксит
Бокситът е рудата, от която се произвежда алуминий, и се добива в открити рудници в тропическите и субтропичните региони. Добивът премахва горния слой на почвата и растителността, така че отговорните оператори трябва да планират рехабилитация на земята от самото начало, като възстановяват растителността и контурират земята след добива. Основните опасения за околната среда са нарушаването на земята, прахът и управлението на остатъците от процеса.
Рудата се рафинира в алуминиев оксид, алуминиев оксид, чрез процеса на Байер: бокситът се смила със сода каустик при повишена температура и налягане, разтвореният алуминиев оксид се утаява и калцинира, а неразтворимият остатък, обикновено наричан червена кал, се съхранява в внимателно управлявани резервоари. Индустрията е инвестирала сериозно в управлението на остатъците, сухото подреждане и повторното използване на остатъците в строителни материали като цимент, намалявайки както отпечатъка, така и потреблението на вода при рафинирането.
Топене: Енергоемкият-етап
Първичният алуминий се произвежда чрез електролиза, процесът на Hall-Heroult, при който алуминиевият оксид се разтваря в разтопен криолит и се редуцира до метал със силен електрически ток. Топенето е най-енергийно-етапът от жизнения цикъл и исторически най-големият източник на емисии на парникови-газове, включително перфлуоровъглеродни съединения, отделяни, когато процесът е нарушен.
Основните лостове за намаляване на емисиите от топенето са увеличаване на дела на възобновяема електроенергия, подобряване на контрола на клетките, за да се избегнат смущения в процесите, и разработване на нови клетъчни технологии. Технологията за инертен анод, която заменя въглеродните аноди с не-консумируеми материали, е в процес на комерсиално развитие и обещава да елиминира директните въглеродни емисии и отделянето на перфлуоровъглерод от конвенционалните клетки. Зеленият водород също е изследван като енергиен носител за части от технологичната верига.
Производство и фаза на използване
След топене алуминият се легира, отлива и преработва в листове, плочи, фолио, екструзии, изковки и отливки. Фазата на използване е мястото, където се реализира олекотената стойност на алуминия: в превозни средства, самолети, сгради и опаковки комбинацията на метала от здравина, устойчивост на корозия и ниска плътност намалява консумацията на енергия през целия живот на продукта. Тази полза от-фазата на употреба е причината оценките на жизнения цикъл на алуминиевите продукти често да показват нетни ползи за околната среда дори когато производството е енергоемко-.
Рециклиране и циркулярност
Рециклирането е определящото предимство на алуминия. Често цитирана цифра е, че производството на вторичен алуминий изисква приблизително 5% от енергията на първичното производство и точната стойност варира в зависимост от качеството на скрап и процеса. Тъй като алуминият не губи свойствата си при претопяване, той може да бъде рециклиран за неопределено време и металът, възстановен от едно поколение продукти, се превръща в суровина за следващото.
Предлагането на скрап нараства, тъй като повече-потребителски продукти достигат края на живота си, а подобрените технологии за сортиране разделят сплавите с висока точност. Системите за събиране, депозитните схеми и дизайнът-за-правила за рециклиране, като тези в рамката на европейската кръгова икономика, увеличават процента на възстановяване. Оставащите предизвикателства са тънки и ламинирани продукти, като фолио и опаковки с покритие, където икономиката на събирането и разделянето определя колко метал действително се възстановява.
Край-на-възстановяване на живота
В края на живота си алуминият се възстановява от разрушаване, превозни средства, опаковки, електроника и все повече от инфраструктура за възобновяема{0}}енергия, като компоненти на вятърни турбини. Степента на оползотворяване варира в зависимост от продукта: кутиите за напитки и строителните компоненти се възстановяват с високи скорости, докато малките смесени продукти в потоците от отпадъци са по-трудни за улавяне. Подобрените практики за разглобяване и раздробяване, заедно с нарастващите цени на металите, продължават да връщат повече алуминий обратно в цикъла на материалите.
ЧЗВ
Въпрос: Какво представлява процесът на Байер?
О: Процесът на Байер е стандартният метод за рафиниране на боксит в алуминиев оксид: рудата се смила със сода каустик при повишена температура и налягане, а разтвореният алуминиев оксид се утаява, промива и калцинира до алуминиев прах.
Въпрос: Колко енергия спестява рециклирането на алуминий?
О: Често цитирана оценка е, че рециклирането на алуминий изисква само около 5% от енергията на първичното производство, което прави оползотворяването на скрап най-големият лост за-спестяване на енергия в жизнения цикъл.
В: Може ли алуминият да се рециклира безкрайно?
A: Да. Алуминият не се разгражда при претопяване, така че може да се рециклира отново и отново без загуба на качество, поради което се описва като безкрайно рециклируем.
В: Какво е червена кал?
О: Червената кал е неразтворимият остатък, останал след усвояването на боксита в процеса на Байер. Той се съхранява в управлявани резервоари и индустрията разширява повторното му използване в цимент и строителни материали.
В: Какво е технология с инертен анод?
О: Инертните аноди заменят въглеродните аноди на конвенционалните електролизни клетки с не-консумируеми материали, като елиминират директните въглеродни емисии и отделянето на перфлуоровъглерод по време на топене. Технологията е в процес на търговска разработка.
