Rio Tinto und Alcoa kündigen den weltweit ersten Kohlenstoff an

Rio Tinto und Alcoa Corporation kündigten ein revolutionäres Verfahren zur Herstellung von Aluminium an, bei dem als Nebenprodukt nur Sauerstoff entsteht, wodurch alle direkten Treibhausgasemissionen des traditionellen Schmelzprozesses eliminiert werden. Allein in Kanada könnte der Einsatz der Technologie das Äquivalent von 6,5 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen einsparen, wenn sie in den bestehenden Aluminiumhütten des Landes vollständig umgesetzt wird. Das entspricht einer Menge, die in etwa der Entfernung von fast 1,8 Millionen leichten Nutzfahrzeugen von der Straße entspricht.

Das herkömmliche Hall-Héroult-Verfahren (erfunden 1886) zum Schmelzen von Aluminium umfasst das Auflösen von Aluminiumoxid (Al2O3) in geschmolzenem Kryolith und die Elektrolyse des geschmolzenen Salzbades, typischerweise in einer speziell dafür gebauten Zelle mit Kohlenstoffelektroden. Die Mischung wird elektrolysiert, indem ein Niederspannungs-Gleichstrom mit 100–300 kA durch sie geleitet wird, wodurch flüssiges Aluminiummetall an der Kathode abgeschieden wird. Sauerstoff aus dem Aluminiumoxid verbindet sich mit Kohlenstoff aus der Anode und erzeugt hauptsächlich Kohlendioxid.

Die Zellen sind 24 Stunden am Tag in Betrieb; Die Temperatur in den Zellen wird über den elektrischen Widerstand aufrechterhalten. Die Oxidation der Kohlenstoffanode erhöht den elektrischen Wirkungsgrad auf Kosten des Verbrauchs der Kohlenstoffelektroden und der Produktion von Kohlendioxid.

Das neue Rio Tinto/Alcoa-Verfahren eliminiert den Kohlenstoff und verwendet stattdessen proprietäre Materialien; Das einzige Nebenprodukt ist Sauerstoff.

In Québec gibt es acht Hütten mit einer Gesamtproduktionskapazität von 2,9 Millionen Tonnen Primäraluminium. Dies entspricht 90 % der Produktion Kanadas, das weltweit an vierter Stelle hinter China, Russland und dem Nahen Osten liegt.

Apple hat dazu beigetragen, die Zusammenarbeit zwischen Alcoa und Rio Tinto beim kohlenstofffreien Schmelzprozess zu erleichtern, und hat sich bereit erklärt, den JV-Partnern technische Unterstützung zu leisten.

Um die Entwicklung und Kommerzialisierung des neuen Prozesses in größerem Maßstab voranzutreiben, gründen Alcoa und Rio Tinto Elysis, ein Joint Venture-Unternehmen zur Weiterentwicklung des neuen Prozesses mit einem Technologiepaket, dessen Verkauf ab 2024 geplant ist. Der Name bezieht sich auf den Prozess im Zentrum der Aluminiumverhüttung, der Elektrolyse von Aluminiumoxid; Die neue Technologie wird auch Elyse-Verfahren genannt.

Elysis, das seinen Hauptsitz in Montreal und eine Forschungseinrichtung in der Region Saguenay–Lac-Saint-Jean in Québec haben wird, wird die Technologie entwickeln und lizenzieren, damit sie zur Nachrüstung bestehender Hütten oder zum Bau neuer Anlagen eingesetzt werden kann. Alcoa, Rio Tinto, die Regierung Kanadas, die Regierung von Québec und Apple vereinbaren eine gemeinsame Investition von 188 Millionen US-Dollar (CAD).

Kanada und Québec investieren jeweils 60 Millionen CAD in Elysis. Die Provinzregierung von Québec wird einen Anteil von 3,5 Prozent an dem Joint Venture halten, während der verbleibende Besitz zu gleichen Teilen zwischen Alcoa und Rio Tinto aufgeteilt wird.

Apple stellt eine Investition von 13 Millionen US-Dollar (CAD) bereit. Das Unternehmen hat dazu beigetragen, die Zusammenarbeit zwischen Alcoa und Rio Tinto beim kohlenstofffreien Schmelzprozess zu erleichtern, und Apple hat sich bereit erklärt, den JV-Partnern technische Unterstützung zu leisten.

Rio Tinto und Alcoa werden in den nächsten drei Jahren 55 Millionen CAD in bar investieren und spezifisches geistiges Eigentum und Patente einbringen.

Bei vollständiger Entwicklung und Umsetzung wird das neue Verfahren die direkten Treibhausgasemissionen aus dem Schmelzprozess eliminieren und die eng integrierte Aluminium- und Fertigungsindustrie zwischen Kanada und den Vereinigten Staaten stärken. Das neue Joint-Venture-Unternehmen wird auch proprietäre Anoden- und Kathodenmaterialien verkaufen, die mehr als 30-mal länger halten als herkömmliche Komponenten, sagten die Partner.

Die Technologie stellt den Höhepunkt jahrzehntelanger Forschung und Entwicklung dar. Elysis wird Zugriff auf eine Vielzahl von Patenten und geistigem Eigentum haben. Die von Alcoa entwickelte, patentgeschützte Technologie produziert derzeit Metall im Alcoa Technical Center in der Nähe von Pittsburgh in den Vereinigten Staaten, wo das Verfahren seit 2009 in verschiedenen Maßstäben betrieben wird.

Das Joint Venture beabsichtigt, bis zu 40 Millionen CAD in den Vereinigten Staaten zu investieren, einschließlich der Finanzierung der Unterstützung der Lieferkette für die proprietären Anoden- und Kathodenmaterialien.

Vincent Christ, mit mehr als 30 Jahren Erfahrung bei Rio Tinto Aluminium, wurde zum Chief Executive Officer von Elysis ernannt. Zuletzt war er als Leiter für Technologie, Forschung und Entwicklung sowie Automatisierungsprogramme tätig. Er verfügt über einen Abschluss als Ingenieur in Elektronik und industrieller Informationstechnologie.

Gepostet am 11. Mai 2018 in Klimawandel, Emissionen, Fertigung, Materialien | Permalink | Kommentare (10)