氢能是否能助力铝工业迈向可持续发展?

2024-10-15 16:17

铝作为一种轻质、可回收的金属,用于从汽车、航空航天工程到基础设施和建筑等各个行业。

铝具有所有积极正面的属性,但铝生产的主要缺点之一,是能源密集型,并导致大量的碳排放。随着世界走向可持续发展,铝行业的碳排放问题不容忽视。因此,全球**铝生产商正努力通过利用各种可再生能源减少碳排放。

其中一个案例,是矿业巨头力拓。该公司已与澳大利亚可再生能源局(ARENA)联手,研究在氧化铝精炼过程中氢气是否可以取代天然气。澳大利亚是全球**的铝土矿生产国和**的氧化铝出口国。然而,由于氧化铝冶炼过程的碳排放很高,该项目已开始用氢气替代化石燃料。

力拓正在其位于澳大利亚昆士兰州Gladstone的Yarwun氧化铝精炼厂进行这项试验。项目花费120万澳元。

为什么该行业将重点从天然气转向氢能?

最直接的答案是使铝工业脱碳。这个问题的一个详细版本是,专家们为什么选择氢而不是另一种可再生能源。答案在于以下4个方面:

• 氢气不会产生烟气,所以当它燃烧时只产生蒸汽。

• 产生的蒸汽可被捕获并进一步用于精炼过程。力拓也在研究蒸汽冷却后能否从水中提取氢气。生产1千克氢气需要9千克水。因此,为了实现**的可持续性,铝行业将需要可再生能源和可再生水。此外,如果来自氢燃烧煅烧炉的蒸汽可以在精炼过程中替代化石燃料,那么50%的操作工序将实现脱碳。

• 可再生氢生产过程可以使用其它可再生能源,如太阳能或风能。氢的燃烧属性使其成为首选元素。从铝土矿中提取氧化铝时,必须在大型加热器煅烧炉中加热至1000摄氏度。毫无疑问,这是一个能源密集型的过程,这样的高温只能通过几种方式实现。氢气的燃烧能力可能在这里派上用场。

• 除了可再生能源和水供应,该行业还需要成本效益高的技术。在工业范围内应用氢气,必须是廉价的,并且新系统应易于与现有生产线集成,而无需进行重大改动。力拓的工程师也在考虑将这些设施变成现实。

该项目不仅将扩大铝行业脱碳的可能性,并深入了解使用可再生氢作为能源的技术细节,还将为其它能源密集型行业实现可持续性铺平道路。