アルミニウムの二酸化炭素排出量の削減
アルミニウムは、建設や発電など、多くの産業にとって不可欠な素材です。しかし、アルミニウム業界は年間 11 億トンの CO2 排出量を占めているため、アルミニウムの二酸化炭素排出量は鉄鋼のそれをはるかに上回っています。二酸化炭素排出量を最小限に抑えようとしている業界にとって、これは憂慮すべきことです。世界は 2050 年までに炭素排出量を最大 50% 削減することを目指していますが、より環境に優しいアルミニウムを生産するという希望は、世界的な脱炭素化の目標を達成するための行動を加速することにかかっています。
この記事では、アルミニウムの二酸化炭素排出量の概要を説明し、アルミニウム スクラップのリサイクルや、地元の金属サプライヤーを通じて使用可能なアルミニウム残骸を購入するなど、CO2 排出量を削減する方法について説明します。
アルミニウムのカーボン フットプリントの概要
アルミニウムは耐久性があり、完全にリサイクル可能であるため、さまざまな業界で非常に人気があります。生産されたアルミニウムの 4 分の 3 近くが現在も使用されており、アルミニウムの需要は 2050 年までに 2 倍以上になると予想されています。
アルミニウムの生産には多くのエネルギーが必要です。たとえば、ボーキサイトを製錬してアルミニウムを抽出するのは、エネルギーを大量に消費するプロセスです。石炭火力の製錬ユニットは、水力発電によるユニットよりも 400% 多くの CO2 を排出します。
アルミニウム産業には、炭素排出のホットスポットが数多くあります。一次ホットスポットは、電気分解やさまざまな燃料燃焼プロセスを通じて CO2 を直接排出します。同様に、輸送や廃棄物処理などの二次活動は、炭素汚染の二次源として機能します。
下の表は、国際アルミニウム協会 (IAI) が実施した調査によると、CO2 排出の主な原因となっている単位プロセスを示しています。
プロセス | 排出元 | CO 2 貢献 (kg/トン) |
ボーキサイト採掘 | 化石燃料の燃焼 | 7.71 |
アルミナ精製 | 化石燃料の燃焼 | 1345.38 |
アルミニウム電解 | プレベークおよびソダーバーグ プロセス | 1537.79 |
アノード生産 | 焼成炉 | 171.03 |
アルミニウムインゴット鋳造 | 燃料の燃焼 + 輸送 | 54.03 |
アルミニウム産業を脱炭素化する方法
アルミニウムの二酸化炭素排出量を削減するには、アルミニウム産業の脱炭素化に向けた行動を起こすことが重要です。以下では、非従来型の電源への切り替え、排出源での炭素の回収、アルミニウムのリサイクルなど、CO2 排出量を削減できる方法について詳しく説明します。
従来とは異なる電源への切り替え
IAI によると、アルミニウム プロセスから発生する総 CO2 排出量の 60% は、石炭の燃焼による製錬中に発生します。したがって、再生可能エネルギー源に切り替えて発電を脱炭素化することで、2050 年までに排出量をゼロに抑えることができます。
排出源での炭素の捕捉
大気中の炭素を削減するには、樹木を植えて大気中の炭素を効果的に回収する方法と、排出源で炭素を回収し、CCUS (Carbon Capture, Utilization, and Storage) システムなどの高度な技術を使用して中和する方法の 2 つがあります。
CCUS システムは、発生源 (煙突など) で CO2 を捕捉し、注入場所に輸送するか、さまざまな用途のために貯蔵します。たとえば、回収した CO2 を水素と混合して自動車用燃料を生成することができます。そうでなければ、固体の炭酸カルシウムパレットに沈殿させて、地中深くに埋めて濃度を下げることができます.
ただし、完全に機能する CCUS システムを構築し、それを長期にわたって稼働させ続けるには、追加の投資が必要です。幸いなことに、もっと安価な方法がもう 1 つあります。
残ったアルミニウムのリサイクル
バージン アルミニウムは莫大な二酸化炭素排出量を持ち、生産されるアルミニウム 1 トンあたり最大 20 トンの炭素排出量です。しかし、それが消費者の使用後にスクラップになり、再びリサイクルされると、フットプリントはアルミニウム 1 トンあたり 0.5 トンの CO2 に削減されます。
以下の表は、一次および二次アルミニウムの二酸化炭素排出量のデータを示しています。
アルミニウムの種類 | トンの CO 2 アルミニウム 1 トンあたり |
一次アルミニウム | 4 (水力発電ユニット用) 20 (石炭動力ユニット用) |
リサイクル アルミニウム | 0.5 |
アルミニウムのリサイクルには、大気中の炭素濃度を下げる以外にもいくつかの利点があります。まず、リサイクル プロセスでは、無限にリサイクル可能な貴重な商品を最大限に活用します。第二に、リサイクルされたアルミニウムは、将来の需要の増加に快適に対応できます。現在、業界はリサイクルを通じてアルミニウムの必要量の 35% を満たしています。これまでに生産されたアルミニウムの 75% がまだ稼働しているため、ボーキサイトから製錬するよりも、リサイクルを第一の選択肢として検討するのが賢明です。つまり、業界は製錬プロセスのエネルギー コストの 90% を節約することもできます。
使用後のリサイクル アルミニウムの二酸化炭素排出量の削減により、環境警報を発することなく世界のアルミニウム需要を満たす道が開かれます。しかし、処理されたスクラップをリサイクルすることは、CO2 排出量を削減するための実行可能なオプションではなく、状況を悪化させるでしょう.
アルミ加工品は、圧延箔などのアルミ製品を加工したものです。処理されるアルミニウム全体のほぼ 20 ~ 30% がスクラップになります。この処理されたアルミニウムの残骸もリサイクルできますが、一次アルミニウムよりも多くの二酸化炭素排出量をもたらします。処理されたスクラップはまだ最初の使用サイクルを完了しておらず、再びリサイクルされるため、一次アルミニウム (アルミニウム 1 トンあたり最大 20 トンの CO2) とリサイクル アルミニウム (アルミニウム 1 トンあたり最大 0.5 トンの CO2) の両方の二酸化炭素排出量が発生します。アルミニウム)。したがって、未使用のアルミニウムよりも環境にとって潜在的に危険です.
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