Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2008, Page 332

Losun gróðurhúsalofttegunda frá áliðnaði
Ein helstu umhverfisáhrif vegna álframleiðslu er losun gróðurhúsalofttegunda. Aætlað er
að losun vegna framleiðslu áls í heiminum nemi um 1% af heildarlosun gróðurhúsaloft-
tegunda af mannavöldum. Hér er tekið mið af öllu ferlinu frá námavinnslunni í lokaafurð
frá álveri. Af þessu eina prósenti er stærsti hlutinn vegna orkuframleiðslu eða 0,6% en í
mörgum tilvikum kemur orkan frá kolaraforkuverum sem valda mikilli losun gróður-
húsalofttegunda. [2]
Losun gróðurhúslofttegunda vegna framleiðslu áls má skipta í þrennt:
• losun vegna raforkuframleiðslu
• losun koldíoxíðs vegna bruna forskauta við rafgreiningu súráls
• losun flúorkolefna vegna spennurisa í rafgreiningarkerum
Mynd 1. Samanburður á losun gróðurhúsalofttegunda (C02-ígildi) við
framleiðslu áls með mismunandi uppruna orkunnar.Losun frá áliðn-
aðínum er annars vegar losun vegna bruna skauta og hins vegar vegna
myndunar PFC-efna.Skv.alþjóðlegu áliðnaðarsamtökunum er meðal-
losun PFC efna 0,7 t/t ál meðan ISAL er með 0,04 t/t ál.
Við framleiðslu áls þarf mikla orku eða að
meðaltali um 15 MWh fyrir hvert framleitt
tonn af áli [2]. Það skiptir því miklu máli
hvaðan orkan, sem notuð er við framleiðsluna,
er upprunnin. Ef orkan er framleidd með kolum
getur losunin orðið allt að níu sinnum meiri á
hvert framleitt tonn af áli samanborið við það að
hún væri framleidd með vatnsafli. (sjá mynd 1).
I dag eru um 57% orkunnar sem notuð er við
framleiðslu áls í heiminum framleidd með
vatnsafli, um 28% með kolum, um 9% með jarð-
gasi, um 5% með kjarnorku og undir 1% með
olíu. [3]
Á1 er framleitt með rafgreiningu, sem fer þannig
fram að súrál (A1203) er leyst upp í flúorríkri
raflausn sem rafstraumi er hleypt í gegnum.
Forskaut, sem eru úr kolefni, gegna því hlut-
verki að koma rafstraumi í gegnum kerið. Þegar
straumur fer um raflausnina klofnar súrálið
upp í frumefni sín ál og súrefni. Súrefnið leitar
upp og brennur með forskautunum og myndar
koldíoxíð. Þessu er lýst á eftirfarandi hátt:
2 A1203 + 3C = 4Al + 3 C02
Myndun koldíoxíðs við rafgreiningu áls er því óhjákvæmileg með núverandi fram-
leiðslutækni og lítil tækifæri til að draga úr þeirri losun. Samkvæmt alþjóðlegu áliðnaðar-
samtökunum (IAI) myndast að meðaltali 1,6 tonn af C02 við framleiðslu á einu tonni af
áli [2]. Óvirk skaut gætu komið í veg fyrir losun koldíoxíðs, en þrátt fyrir töluverðar
rannsóknir á því sviði er tæknileg lausn enn ekki komin fram á sjónarsviðið.
Ef uppleyst súrál í raflausninni fer undir 2% hækkar spennan úr 4,6 V í um og yfir 30 V.
Þetta er kallað spennuris og við þessar aðstæður myndast flúorkolefni sem eru sterkar
gróðurhúsalofttegundir. Um 90% flúorkolefna eru á forminu CF4 en um 10% sem C2F6.
Upphitunarstuðull CF4 er um 6500 en 9200 fyrir C2F6a). Ólíkt koldíoxíði er hægt að koma
í veg fyrir myndun flúorkolefna með góðum kerrekstri. Losunin er mismikil milli álvera
og fer hún bæði eftir þeirri tækni sem notuð er og hve vel tekst til við að stýra rekstrinum.
a) Upphitunarstuðull (GWP, Global Warming Potential) er mælikvarði á gróðurhusaáhrif afvöldum 1 kg af lofttegund miðað
við C02 og þvi er talað um koltvísýringslgildi þegar talað er um gróðurhúsaáhrif eða C02 eq.
3 3 0 i Arbók VFf/TFl 2008