这家生产对全球碳产品用户(包括铝行业)至关重要的原材料的世界领导者和创新者表示,铝冶炼厂只有采取代价高昂的技术措施来应对碳阳极排放才能实现其排放目标。各国政府必须通过制定碳价格来激励此类投资。
Rain Carbon最近在华盛顿西雅图举行的全球焦炭和碳会议上发表的一项案例研究显示,碳供应链和与碳工艺相关的排放量占低碳铝冶炼厂总排放量的50%以上。
Rain Carbon的技术服务总监Maia Hunt表示:“如果没有惰性阳极或整个供应链的碳捕获,就不可能实现原铝的净零排放。”
Rain Carbon介绍了其综合分析,以量化冶炼操作的整个生命周期排放。这项研究利用了加拿大魁北克省Alouette铝冶炼厂的信息。它假设阳极原料来自路易斯安那州查尔斯湖的瑞恩煅烧设备。这种方法能够对低碳铝冶炼过程进行彻底的端到端排放评估。
当采用可再生能源供电时,像Alouette这样的冶炼厂可以成功地实现每生产一吨铝排放少于4吨二氧化碳当量的目标。冶炼厂通常采用这一基准来指定特定铝产品为环保产品,主要关注直接(范围1)和间接(范围2)排放。然而,正如煅烧商所指出的,当考虑到范围3的排放(包括供应链的各个方面,包括焦炭煅烧)时,满足该标准变得更加困难。
Rain Carbon发现,在冶炼厂从成立到投产的整个生产过程中,50%以上的排放与冶炼厂本身的运营没有直接联系。来自供应链和碳相关过程的碳排放占总排放量的64%。此外,阳极的生产(包括使用煅烧石油焦(CPC)和煤焦油沥青(CTP)等原材料,以及阳极烘烤过程)占冶炼厂总碳足迹的21%。
正如Rain Carbon所指出的,从铝冶炼过程中去除焦炭是一项重大挑战。传统的冶炼依赖于碳阳极,这在冶炼过程中是必不可少的,但会产生二氧化碳排放。惰性阳极是一种释放氧气的材料,目前仍处于开发的早期阶段,还不能在工业范围内大规模应用。改造现有冶炼厂以适应这一技术是不可行的,因此必须建造新的冶炼厂,这将需要大量的资本投资。
为了在保持碳阳极的同时实现碳中和,在整个生产过程中实施碳捕获、利用和储存(CCUS)技术是必不可少的。然而,目前与这项技术相关的费用构成了一个重大障碍,可能会阻碍煅烧商和冶炼厂与不承诺在减排方面进行类似投资的全球竞争对手保持竞争力。
Rain Carbon补充说:“在2021年,Rain对CCUS进行了可行性研究,以减少其煅烧厂的温室气体排放,并确定立即实施该技术是不现实的,因为它的成本高昂。在查理斯湖煅烧炉增加CCUS技术的资本成本估计超过1.6亿美元,尽管该项目可以申请一些税收抵免。”
“但如果CCUS的税收抵免大幅增加,或者美国政府采取积极的碳定价政策,这项技术可能会在经济上变得更加可行。也可以鼓励在煅烧炉安装更高效的CCUS技术。”