Linde ja alumiinin tuottajat testaavat vedyn mahdollisuuksia hiilidioksidipäästöjen leikkaamisessa

Linden polttoteknologiakeskuksessa (Combustion Technology Centre) Ruotsissa suoritetut kokeet ovat ensimmäinen vaihe selvitettäessä vedyn mahdollisuuksia alumiiniteollisuuden hiilijalanjäljen pienentämiseksi.

Ei ole aivan jokapäiväistä, että kilpailijat tekevät vapaaehtoisesti yhteistyötä. Mutta juuri näin tapahtui, kun kilpailevien alumiinin valmistajien edustajat viettivät yhteisen viikon Linden polttoteknologiakeskuksessa Älvsjössä Tukholman ulkopuolella.

Norjalaiset insinöörit ja metallurgit saapuivat Ruotsiin tekemään yhteistyötä, vaikka heidän edustamansa yritykset kilpailevat markkinoilla lujasti keskenään. Yrityksillä on kuitenkin yhteinen tavoite vähentää hiilidioksidipäästöjä alumiiniteollisuudessa.

”Kaikki alumiiniteollisuudessa etsivät ratkaisuja, joilla voidaan poistaa hiilijalanjälki alumiinin sulatuksesta,” kertoo BENTLER Automotiven johtava metallurgi Yngve Langsrud, joka oli yksi testeihin osallistuneista asiantuntijoista. He halusivat seurata mahdollisuutta korvata vedyllä alumiinin sulattamisessa käytettyjä fossiilipohjaisia polttoaineita, kuten propaania ja metaania.

Siirtymä fossiilisista vapaaseen tuotantoon?

Aikaisemmat kokeet Linden laitoksessa Älvsjössä ovat osoittaneet, että vedyllä voidaan korvata fossiilisia polttoaineita metallien kuumennuksessa.

Vetyä voidaan tuottaa Ruotsissa uusiutuvista lähteistä saatavalla sähköllä, joten siirtymä vetyyn voi tasoittaa maan terästuottajien siirtymää kohti fossiilisista polttoaineista vapaata tuotantoa.

Mutta teräksen tuotanto eroaa paljon alumiinin sulattamisesta. Sulatetun alumiinin kemialliset ominaisuudet tekevät siitä erittäin alttiin hapettumiselle, mikä tekee alumiinista käyttökelvottoman.

Sulatettu alumiini saattaa myös imeä vetyä, mikä voi vaikuttaa negatiivisesti lopputuotteen laatuun. Vedyn käyttö polttoaineena alumiinin sulattamisessa sisältää siis epävarmuustekijöitä.

Mullistavia kokeita

”Tällä hetkellä ei ole olemassa luotettavia mittaustuloksia, miten polttoaineena käytetty vety vaikuttaa alumiiniin”,  sanoo norjalaisen tutkimuslaitos SINTEF:in vanhempi tutkija Martin Syvertsen, joka oli yksi kokeiden johtajista.

”Kun ymmärrämme, miten vedyn polttaminen vaikuttaa alumiinin laatuun, olemme ottaneet ensimmäisen askeleen kohti vedyn käyttöä alumiinin sulattamisessa,” Syvertsen sanoo.

Tutkijaryhmä suoritti joukon kokeita erilaisilla polttoaineseoksilla ja polttotilan koostumuksilla, joissa vedyn osuutta lisättiin tasaisesti. Tavoitteena oli selvittää, miten vety voi korvata fossiiliset polttoaineet.

Linden polttoteknologiakeskus soveltuu ainutlaatuisella tavalla tällaisten testien suorittamiseen. ”Tämä on ainoa tiedossani oleva teknologiakeskus, jossa voimme todella testata teollisia polttoympäristöjä, kuten alumiiniteollisuuden sulatusuuneja,” Syvertsen sanoo.

Tuloksilla voisi olla suuri vaikutus Norjaan, jossa alumiinilla on suuri merkitys. 

Alumiini on Norjan 3. suurin vientituote

Läntisen Euroopan suurin primaarialumiinin valmistaja Norja vie ulkomaille lähes 1,5 miljoonaa tonnia metallia vuosittain. Vuonna 2020 Norjan alumiiniviennin liikevaihto oli vajaa 3 miljardia euroa, mikä teki siitä maan kolmanneksi suurimman vientituotteen öljyn ja kalan jälkeen.

Uusiutuvista lähteistä saatavan sähkön ansiosta Norjan alumiinituottajat ovat jo nyt ottaneet suuria askeleita tuotantoon liittyvien päästöjen vähentämisessä. Asiakkaat odottavat toimitusketjuiltaan entistä pienempää hiilijalanjälkeä, mikä luo paineita alumiinin ja muiden raakamateriaalien tuottajille vähentää päästöjä entisestään.

”Me näemme ensimmäisiä merkkejä siitä, että autoteollisuus on halukas maksamaan hiilijalanjäljen pienentämisestä,”  BENTELER:in Langsrud kertoo. ”Näillä kokeilla voimme antaa kilpailuedun tuottajille, jotka pystyvät toimittamaan osia alhaisemmalla hiilijalanjäljellä. Se osoittaa myös sen, että olemme eturintamassa, koska tätä ei ole tehty aikaisemmin.”

Apua asiakkaiden päästövähennyksiin

Norjalaiset alumiinituottajat toivovat, että vety voi auttaa heitä poistamaan sulatusprosessin päästöjä. Koska päästöjä on Norjassa leikattu jo monista muista alumiinin tuotantoon liittyvistä prosesseista uusiutuvista lähteistä peräisin olevan vihreän sähkön ansiosta, sulatusprosessi on tuottajille yksi ’helpoimmista’ keinoista vähentää tuotannon hiilidioksidipäästöjä entisestään. 

Asiakkaiden auttaminen päästövähennyksissä on yksi tärkeä tekijä, kun kilpailevia yrityksiä koottiin työskentelemään yhdessä yhteisen haasteen ratkaisemiseksi. 

”Meidän tulee löytää ratkaisuja hiilidioksidin nollapäästöjen saavuttamiseksi,” sanoo Linden Oslossa työskentelevä sovellusinsinööri Sjur Bjarte Dalsbotten. ”Tavoitteenamme on vähentää enemmän päästöjä kuin mitä itse tuotamme. Jos laitamme yhteen sen mitä teemme asiakkaittemme kanssa ja sen mitä teemme omassa tuotannossamme, lopputuloksen pitäisi olla enemmän kuin nollapäästöt. Tämä on tavoitteemme”, Dalsbotten tiivistää

IAI:n raportti ”Aluminum Sector Greenhouse Gas Pathways to 2050”, maaliskuu 2021: Kokonaispäästöt maailman alumiiniteollisuudesta: 1 100 Mt/v, josta 50 Mt/v uudelleensulatuksesta.

[IAI: Kansainvälinen alumiini-instituutti https://international-aluminium.org/]

BENTELER on johtava kansainvälinen autoteollisuuden muotoillun teräksen ja alumiinikomponenttien toimittaja.

SINTEF on yksi Euroopan suurimmista riippumattomista tutkimusorganisaatioista.