لزوم به‌کارگیری تکنولوژی‌های تحول‌آفرین در صنعت آلومینیوم

آلومینیوم در حال حاضر دومین فلز پرکاربرد در جامعه مدرن پس از فولاد به دلیل قدرت نسبی بالای آن است؛ انتظار می‌رود با افزایش سرعت گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر، استفاده از این فلز در سال‌های آینده به شدت افزایش یابد.

بانک جهانی، آلومینیوم را به‌ عنوان فلزی با تاثیرگذاری بالا و دارای کاربردی چندگانه در تمام فناوری‌هایی که از انرژی‌های تجدیدپذیر همچون انرژی خورشیدی تا انرژی زمین‌گرمایی بهره می‌برند، معرفی می‌کند. علاوه‌براین، آلومینیوم نقش مهمی در تولید خودروهای الکتریکی سبک‌وزن ایفا می‌کند و خودروسازان از این فلز به منظور افزایش مسافت پیموده شده خودرو از طریق تولید باتری‌های لیتیوم‌یونی استفاده می‌کنند.شرکت «Golden Aluminium» به عنوان تولیدکننده ورق آلومینیوم مستقر در ایالت کلرادو آمریکا و یکی از چهار شرکت آلومینیومی این کشور است که وزارت انرژی ایالات متحده آمریکا قصد دارد مطابق با طرح فدرال «Industrial Demonstration Program» بودجه اعتباری به آن اختصاص دهد.

در صورت توافق در مذاکرات صورت گرفته میان این دو، شرکت «Golden Aluminium» حدود ۲۲/۳ میلیون دلار برای راه‌اندازی پروژه «Nexcast» به عنوان نسل بعدی واحدهای ذوب کوچک‌مقیاس آلومینیوم خود دریافت خواهد کرد.لازم به ذکر است که پروژه «Nexcast» یک سرمایه‌گذاری مشترک میان دو شرکت «Golden Aluminium» و «SMS Group» مستقر در آلمان است که هدف آن، افزایش ظرفیت و گسترش مجموعه گریدهای آلومینیوم تولیدی است که ریخته‌گری و فرایند نورد آن در واحد «Fort Lupton» متعلق به شرکت «Golden Aluminium» مستقر در ایالت کلرادو آمریکا انجام می‌شود.

پیتر فون چارنوفسکی، مدیر توسعه فناوری بخش ریخته‌گری آلومینیوم در شرکت «Golden Aluminium» در همین راستا بیان کرد: در این واحد تولیدی کوچک‌مقیاس، چندین فرایند مختلف در یک مجموعه کوچک با یکدیگر ادغام می‌شوند. بر همین اساس با استفاده از فلز مذاب (حالت مایع) و تسمه نورد گرم بدون نیاز به هیچ شمشی در طول فرایند می‌توان آلومینیوم را تولید کرد.راه‌اندازی این پروژه منجر به کاهش میزان کربن تولیدی و صرفه‌جویی در مصرف انرژی از طریق خنک‌سازی و گرم کردن مجدد می‌شود. به دلیل بدون وقفه بودن فرایندها در پروژه «Nexcast»، میزان تولید ضایعات در حین مراحل اجرایی کاهش خواهد یافت.شرکت «Golden Aluminium» قصد دارد تا حدود ۲۵ درصد در تولید برخی از محصولات خود از قراضه به عنوان ماده اولیه استفاده کند زیرا نرخ خنک‌کنندگی بالایی داشته و در برابر دیگر قراضه‌ها با کیفیت پایین‌تر، انعطاف‌پذیری بالاتری خواهد داشت. بنابراین این شرکت با راه‌اندازی پروژه مذکور می‌تواند فرایند تولید آلیاژهای پیشرفته خود را به منظور استفاده در فرایند الکتریکی‌سازی از جمله هادی‌های الکتریکی و فویل‌های آلومینیومی باتری توسعه دهد. پیش‌بینی می‌شود که میزان تولید در پروژه «Nexcast» سالانه حدود ۱۵۰ هزار تا ۲۰۰ هزار تن باشد.

فرصت‌های پیش روی فرایند کربن‌زدایی

به گفته چارنوفسکی، صنعت آلومینیوم یک صنعت بسیار بالغ است. پیشرفت‌های مناسبی در فرایند کربن‌زدایی در بخش واحدهای ذوب آلومینیوم به دست آمده است اما این پیشرفت‌ها گام به گام بوده‌اند. از این رو با گذشت زمان، از سرعت این پیشرفت‌ها کاسته شده و در چنین شرایطی نیاز به یک فناوری تحول‌آفرین احساس می‌شود.وی خاطرنشان کرد: یکی از عوامل مهم تحقق این هدف، موشکافی سوخت و انرژی مورد استفاده در تولید آلومینیوم است. با این حال تلاش‌های انجام شده در راستای فرایند کربن‌زدایی صنعت آلومینیوم در بخش انرژی، با محدودیت‌هایی همراه شده است.مدیر توسعه فناوری بخش ریخته‌گری آلومینیوم در شرکت «Golden Aluminium» تاکید کرد: در ایالات متحده آمریکا، کانادا و اروپا پیشرفت‌هایی در تطبیق صنعت مذکور با انرژی پاک صورت گرفته است اما به دلیل رشد چشمگیر صنعت آلومینیوم در چین و به علت به‌کارگیری زغال‌سنگ به عنوان سوخت در واحدهای تولیدی در این کشور، میزان کربن و گازهای گلخانه‌ای منتشره شده در گستره ۲ قبل از توسعه صنعت آلومینیوم چین وضعیت بهتری داشت.

چارنوفسکی در رابطه با آندهای خنثی عنوان کرد: این بخش در حال توسعه بوده که به میزان قابل‌توجهی کربن تولیدی واحدهای ذوب در گستره یک را کاهش می‌دهد و از آن می‌توان به عنوان یک گام مهم در فرایند کربن‌زدایی در صنعت آلومینیوم نام برد. تنها رویکرد توسعه‌محور به کار رفته در فرایند کربن‌زدایی در صنایع پایین‌دستی، ریخته‌گری پیوسته است.وی اظهار داشت: قراضه محصولات آلومینیوم مصرف شده، یکی از بزرگ‌ترین فرصت‌ها را در پیشبرد فرایند کربن‌زدایی در صنعت آلومینیوم فراهم می‌کند. با این حال، تعریف محدوده قراضه در این بین مهم برشمرده می‌شود زیرا باید میان قراضه واحدهای تولیدی چندمنظوره، قراضه‌های تولیدی در حین فرایند ساخت محصولات قبل از مصرف و قراضه‌های محصولات مصرف شده تفاوت قائل شد.

مدیر توسعه فناوری بخش ریخته‌گری آلومینیوم در شرکت «Golden Aluminium» در ادامه مطرح کرد: در حال حاضر اکثر قراضه‌های محصولات مصرف شده موجود از قوطی‌های نوشیدنی تولید می‌شوند زیرا دسته‌بندی آن‌ها آسان‌تر است و چندان نمی‌توان از ورق‌ها و اکستروژن‌های آلومینیومی که ویژگی‌های بسیار قابل‌توجهی نیز دارند، قراضه تولید کرد.به گفته چارنوفسکی، با افزایش حجم تقاضا برای آلومینیوم و محدودیت منابع اولیه، بخش بزرگی از تولید آلومینیوم در جهان باید از قراضه این فلز تامین شود. مشکل اصلی در این راستا، آماده نبودن زنجیره ارزش برای تامین قراضه باکیفیت در جهت برآورده کردن نیاز خودروهای الکتریکی است.