Avansert Reaktor Prosess
Elkem Aluminium og amerikanske Alcoa samarbeider om et prosjekt som kan revolusjonere aluminiumsindustrien, melder Cicero.no. Om prosjektet lykkes fører dette til både billigere og mer miljøvennlig aluminium. Teknologien kalles Avansert Reaktor Prosess (ARP) og går ut på å bytte ut den tradisjonelle elektrolyse metoden (Hall-Héroult-prosessen) med karbotermisk reduksjon. Ved bl.a. å gjenvinne ovnsgasser fra prosessen trenger man mindre energi til oppvarmingen og oppnår derfor stor energieffektivisering. Det er beregnet at ARD-prosessen i beste fall kan redusere elektrisitetsforbruket ned mot 9,5 kWh pr. kilo produsert aluminium. Gjenvinnes ovnsgassen kan man redusere netto elektrisitetsforbruk ned mot 8,5 kWh pr. kilo aluminium. Dette tilsvarer en reduksjon på ca 38 prosent, ettersom dagens produksjonsmetode krever ca 13,6 kWh pr. kilo aluminium.

Store miljøbesparelser globalt
Den nye metoden kan føre til store besparelser i energibruken ved framstilling av aluminium – noe som kan gi store globale miljøgevinster. Siden Norge først og fremst benytter vannkraft til elektrisitetsproduksjon vil de virkelig store gevinstene komme internasjonalt på steder der man benytter kraftverk basert på fossil brensel til elproduksjon. I følge Teknisk Ukeblad gikk det i 2001 med 248 TWh elektrisitet til aluminiumsproduksjon, denne mengden tilsvarer det dobbelte av hele Norges elforbruk samme år. Blir den stipulerte energibesparelsen på 38 prosent pr. kg aluminium innfridd vil dette ha svært store konsekvenser for det globale utslippet av klimagasser. Av all aluminium produsert i 2001 kom nesten halvparten av elektrisitesforbruket fra vannkraft, og 36 prosent fra kullkraft.

Ikke bare blir aluminiumsframstillingen mer miljøvennlig, men også billigere. Det er kalkulert at kapitalkostnadene kan reduseres med 60 prosent eller mer, og behovet for arbeidskraft vil minke ettersom færre produksjonsenheter er nødvendig for samme produksjonsvolum.

Foreløpig er ARP-prosjektet på laboratoriestadiet, men er testene vellykket, vil man sette i gang stor-skala testing. Prosjektet er støttet av forskningsrådets KLIMATEK og det amerikanske Departement of Energy.

Inerte anoder erstatter CO₂-utslippet med oksygen
I tillegg til samarbeidet med Elkem forsker amerikanske Alcoa også på bruken av såkalte inerte anoder. Dette er en prosess der den tradisjonelle karbonanoden som blir benyttet i elektrolysen blir byttet ut med en anode av metall, oksid eller en blanding av dette (cement). Vanlige karbonanoder reagerer i elektrolyseprosessen med oksygenioner og danner CO₂. Blir det for lite råstoff (aluminiumoksid) i produksjonscellene kan en såkalt anodeeffekt oppstå, og CF₄ og C₂F₆ dannes i steden for CO₂. CF₄ og C₂F₆ er begge kraftige drivhusgasser (hhv. 6500 og 9200 CO₂-ekvivalenter) med lang levetid. I motsetning til vanlige karbonanoder går de inerte anodene ikke inn i cellereaksjonen, og oksygen blir dannet i steden for CO₂, CF₄ og C₂F_6. Klarer man å redusere spenningsfallet mellom elektrodene vil man oppnå enda lavere energibruk.

Denne metoden er på forskningsstadiet, men Alcoa har tidligere signalisert at de vil ha en hel elektrolysehall med produksjonsceller med inerte anoder i drift i løpet av året. Den største utfordringer i forskningen omkring inerte anoder har vært å finne et stoff anodene kan lages av som tåler temperaturen og miljøet under elektrolyse prosessen.

Les mer om aluminiums framstillingsprosesser og forskning på sidene til The International Aluminium Institute.