El aluminio es el segundo metal más usado a nivel mundial después del acero, esencial en todo, desde la aviación y las aplicaciones marinas hasta los vehículos eléctricos, y se espera que el uso aumente a medida que las naciones se dupliquen en sus esfuerzos de electrificación.
Sin embargo, su producción es una de las más intensivas en energía, que consta de tres pasos; Minería de bauxita, refinando a la alúmina y la fundición para hacer aluminio, cada uno de los cuales requiere grandes cantidades de electricidad. Según el Consejo de Aluminio de Australia, el país es el sexto productor de aluminio más grande del mundo y el mayor exportador de alúmina, con la industria identificada como una oportunidad de crecimiento clave para Australia a medida que aumenta la demanda global.
Se han introducido varios incentivos gubernamentales a las emisiones objetivo en este sector; Más recientemente, una subvención de $ 750 millones ($ 467.27m) en marzo para Green Metal Technologies, y una nueva política lanzada en enero para financiar compañías mineras que utilizan energía renovable en el proceso de fundición de aluminio
Sin embargo, la descarbonización de la industria del aluminio es una tarea gigantesca. El progreso tecnológico, así como el apoyo gubernamental constante, se requieren en toda la cadena de suministro si la industria va a ver una verdadera transformación.
El gobierno australiano ha identificado Cuatro tecnologías principales de descarbonización para limpiar el aluminio y ayudar a Australia en su camino a las emisiones netas de cero para 2050.
Cuando se combinan, se dice que las tecnologías (recompresión mecánica de vapor (MVR), calderas eléctricas, calcinación eléctrica y calcinación de hidrógeno) tienen el potencial de reducir las emisiones de las seis refinerías de alúmina de Australia hasta en un 98%.
A pesar de su potencial, el desarrollo de estas herramientas está en diferentes etapas de madurez tecnológica y comercial, y se ha destacado una escala significativa en la adaptación de la inversión y la tecnología como crucial.
Christopher Hutchinson, profesor de ciencias materiales e ingeniería en la Universidad de Monash, dice que la descarbonising aluminio se puede abordar de dos maneras. La primera opción es mantener procesos similares a los actualmente en uso, pero reemplazar combustibles fósiles con energías renovables siempre que sea posible (como se ve en el enfoque MVR). La segunda opción es cambiar la forma en que se refina el aluminio.
La dificultad de ambos, como Alcoa destacó en su informe de progreso En un proyecto para integrar MVR, impulsado por energía renovable en su refinería de alúmina Pinjarra, es la necesidad de revisar la infraestructura actual.
El informe, publicado en noviembre pasado, encontró que el proyecto necesita más desarrollo tecnológico e infraestructura de lo que se pensaba anteriormente. También identificó una falta de habilidades clave de ingeniería eléctrica y señaló la necesidad de una mayor colaboración con los contratistas para diseñar nuevos equipos.
«No es tan simple como cambiar los quemadores que calientan la solución para la electricidad», dice Hutchinson. «Tienes que rediseñar la forma en que lo haces. No es una pequeña modificación, sino un cambio importante».
Del mismo modo, Alex Phillips, analista de energía de Globaldata, explica que la modernización de las fundiciones existentes o la construcción de nuevas instalaciones puede ser prohibitivamente costoso.
«Además de esto, puede afectar negativamente la red eléctrica», agrega. «El requisito mínimo de electricidad teórico para fundir con un ánodo de carbono es de 5.99 kilovatios-hora (kWh) por kilogramo (kg) de aluminio, mientras que para los anódicos inertes, es 9.03kWh/kg de aluminio de aluminio. Esta es una razón válida para la preocupación, especialmente a medida que trabajan los gobiernos para decarbonizar la red eléctrica con energía renovable, mientras que el aluminio es un hostio de un hostio de un hostio de un hostio de un hostio» a medida que los gobiernos trabajan para decarbonizar la red eléctrica con una energía renovable, mientras que los sectores de los otros sestores, el otro de los sectores, el otro de los sectores de los demás, el otro hostor de los sestores de los sestores de los sestores de los sestores «, a medida que los gobiernos trabajan» como transportadores «.
Sin embargo, a pesar de estos obstáculos, el aluminio está particularmente bien posicionado para aprovechar al máximo la energía renovable.
«Para una industria como el aluminio, el 90% del consumo total de energía proviene de la electricidad, y el 10% es de una fuente térmica», dice Duttatreya dasAnalista de descarbonización industrial en el grupo de expertos Ember. «Es por eso que la gente lo llama fruta baja para descarbonizar».
Sin embargo, como las instalaciones de aluminio requieren energía 24/7 para los procesos de refinación y fundición, las fuentes de energía para llenar los huecos de suministro son cruciales.
La energía hidroeléctrica se ha identificado como un medio potencial para reforzar la electricidad necesaria para la fundición de aluminio. Si bien hay algunos ejemplos ya vistos en Australia, como la fundición de Bell Bay de Tasmania, los sitios adecuados para la energía hidroeléctrica son limitadas y otras fuentes de energía renovable enfrentan problemas de intermitencia.
Los suministros de respaldo son esenciales, aunque la escalabilidad es nuevamente un problema, con tecnologías actuales de batería poco prácticas para su uso a escala industrial.
«En este momento, las baterías no son lo suficientemente grandes como para proporcionar la electricidad necesaria», dice Hutchinson. «La tecnología de la batería en este momento es excelente para vehículos e incluso hogares, pero la cantidad de electricidad necesaria para los procesos industriales significa usarlos para estos fines simplemente no es práctica actualmente».
Los incentivos gubernamentales para ampliar estas herramientas se consideran esenciales para el desarrollo del aluminio verde y los metales verdes en general.
Australia es uno de los pocos países con una industria de aluminio de extremo a extremo, lo que significa que su papel en el sector es uno de los más significativos y uno de los más difíciles de cambiar. Para aprovechar realmente al máximo la industria del país e incentivar el cambio real, la acción del gobierno consistente se destacó como un motor principal.
«No puedo imaginar cómo podemos descarbonizar estos procesos de producción y hacer que (aluminio) sea más barato de lo que es hoy sin acción del gobierno», afirma Hutchinson.
La necesidad de un apoyo gubernamental adecuado se ve en toda la industria del aluminio global, no solo en Australia.
«La necesidad de políticas gubernamentales e incentivos financieros más solidarios es sin duda el principal obstáculo para la descarbonización generalizada del aluminio», agrega Phillips. «Si bien proporcionar incentivos para la producción es una vía para hacerlo, se necesita una perspectiva más amplia sobre el proceso de descarbonización de aluminio».
La inversión gubernamental en energía renovable y soluciones complementarias de almacenamiento de energía es «una necesidad» para que se adapte a los requisitos de energía de la industria del aluminio, al tiempo que satisface la creciente demanda de energía de otros sectores, dice Philipps. «También ayudará a catalizar la inversión privada, ya que los costos iniciales del desarrollo de infraestructura no caerán en empresas privadas».
De hecho, en un contexto global, los incentivos para que las empresas cambien a métodos de producción limpios se preparan para aumentar, no solo para el aluminio sino también el acero y otros metales críticos, ya que los gobiernos enfrentan la cuestión de cómo motivar a las industrias a descarbonizar.
«Una de las cosas que es probable que veamos es la UE que requiere un informe de huella de carbono de los metales que está importando, e incluso introduce un impuesto adicional basado en la huella de carbono», sugiere Hutchinson.
Los créditos fiscales o los subsidios a nivel internacional y nacional podrían ser la motivación necesaria para que más empresas se sumerjan en herramientas de descarbonización y establezcan la industria en su nuevo camino hacia el aluminio verde, aunque DAS destaca la necesidad de un marco de innovación para dirigir el financiamiento.
«Tiene que ir más allá de los subsidios», dice Das. «Lanzar dinero al problema no logrará mucho; debe tener un marco para poner el dinero hacia las cosas correctas. Necesita organismos regulatorios y probablemente actores privados que se involucren con los proveedores de tecnología para crear un ecosistema de innovación».
Por ahora, DAS cree que la atención del gobierno debería centrarse en el objetivo a corto plazo de aumentar la energía renovable, mientras que los innovadores trabajan en avances tecnológicos a largo plazo.
«Muchas tecnologías no están en el nivel de preparación», dice. «Lo que sabemos en este momento es que durante los próximos cinco años, hasta 2030, los gobiernos deberían centrarse en reemplazar las fuentes de energía con energías renovables … al mismo tiempo, los innovadores están trabajando en nuevas tecnologías de vanguardia que podrían proporcionar cambios radicales dentro de la industria, pero que podrían tomar algo de tiempo para desarrollarse».
La abundancia natural de Australia de fuentes de energía renovables y bauxita significa que está en una posición privilegiada para encabezar el desarrollo de aluminio verde. Sin embargo, el sentimiento de la industria muestra que quedan varios desafíos, con una colaboración entre el gobierno y la industria, crucial para hacerlo realidad.
«No solo estamos buscando descarbonizar la energía utilizada para procesar aluminio», afirma Hutchinson. “Estamos viendo todo el proceso que necesita cambiar. Será como reinventar toda la industria.
«Sin embargo, una cosa segura es (que) veremos muchos cambios en la forma en que se produce el aluminio en los próximos 20 años».
«Explorar el empuje de Australia para el aluminio verde» fue creado y publicado originalmente por Tecnología mineraUna marca propiedad de Globaldata.
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