При производстве 1 тонны «обычного» алюминия в окружающую среду выбрасывается около 11 тонн вредных веществ. А промышленности нужно сотни тысяч тонн материала. Получается, что изготовление этого металла наносит колоссальный вред экологии.
Недавно в России придумали, как снизить углеродный след алюминия. Подробнее расскажем в этой статье.
Что такое углеродный след и почему он так вреден
Любая деятельность человека (производство товаров, оказание услуг) становится прямым или косвенным источником поступления в атмосферу парниковых газов. Совокупность вредных выбросов в атмосферу называют углеродным следом – экологической оценкой стоимости продукта в углеродных единицах. Чем его значение выше, тем сильнее вред окружающей среде. Наибольшее воздействие на атмосферу оказывает промышленность.
Последствия этого – появление парникового эффекта. Он негативно влияет на все живое – растения, животных, а, кроме того, может привести к изменению климатических условий. Чтобы этого не произошло, предприятия стали переходить на «зеленые» способы производства – такие, которые не будут вредить экологии.
Насколько вредит природе производство алюминия
При производстве алюминия количество вредных выбросов в атмосферу огромно – буквально каждая стадия процесса делает свой «вклад» в усиление парникового эффекта.
Что включает в себя полный производственный цикл:
- Добыча бокситов. В природе алюминий в чистом виде не встречается, его выделяют из бокситов – природных ископаемых, где есть соли алюминия.
- Дробление минералов. Исходное сырье дробят, высушивают и размалывают в мельницах с небольшим количеством воды. В результате получается густая масса, которую собирают и нагревают паром – это нужно, чтобы отделить кремний, содержащийся в сырье.
- Электролиз. Полученную смесь засыпают в ванны, облицованные огнеупорными углеродистыми блоками, и подводят к ним электрический ток. В ванну погружают угольные аноды, при сгорании которых выделяется большое количество углекислого и угарного газов. В результате процесса жидкий алюминий оседает на дно емкостей. Сам процесс очень энергоемкий.
- Литье. Полученный первичный алюминий отливается в слитки и поступает на предприятия-потребители для дальнейшей обработки.
Наибольшее количество выбросов – около 75 % – идет на стадии электролиза. Это самый длительный по времени и самый затратный по энергоемкости процесс – для производства одной тонны продукта нужно 20 000 кВт•ч. Именно поэтому производственные мощности размещают вблизи электростанций.
Как делают «чистый» алюминий
Если вместо «привычного» электричества для электролиза использовать возобновляемую энергию (например, энергию водных потоков), то можно уменьшить размер углеродного следа. А если при этом угольный анод заменить на инертный, то количество выбросов снизится к минимуму. Именно на таком принципе основано изготовление «зеленого» алюминия.
Как работает инертный анод: в процессе электролиза обычный – угольный – анод сгорает. Если сделать его из несгораемого материала (керамика, сплав), то полностью исключатся парниковые выбросы: углекислого и угарного газа, паров ароматических углеводородов, бензопирена и серы. Углеродный след от такого производства в десятки раз ниже, чем при стандартном процессе, и составляет всего 10 кг газа на одну тонну алюминия.
Кроме того, эта технология имеет и другой положительный результат – в процессе работы инертного анода в больших количествах выделяется кислород. Так, один такой электролизер с инертным анодом в процессе работы выделяет такой же объем кислорода, как 70 га леса. Дополнительный бонус – себестоимость производства алюминия по такой технологии ниже, чем изготовления металла обычным, «грязным» способом.
Производительность одного такого электролизера – тонна металла в сутки. Получается, что заводы по производству чистого алюминия могут практически полностью удовлетворять потребности различных промышленных предприятий в алюминиевом прокате.
Что касается эксплуатационных качеств «чистого» алюминия, то они остаются неизменными: металл легкий, хорошо формуется, поддается механической обработке и литью. Изделия, выполненные из такого металла, служат долго и имеют красивый внешний вид.
Подписывайтесь на канал, если хотите знать о металлургическом производстве и металлических изделиях еще больше.
«Новаметалл Трейд» − один из ведущих производителей металлопроката и металлических изделий в России. На рынке с 2010 года.
В статье использованы изображения сервиса «Яндекс.Картинки».