De grootste uitdaging voor de aluminiumindustrie ligt in het energieverbruik van de industriële processen die de basis vormen voor alle moderne aluminiumproductie. Het wijdverbreide gebruik van fossiele brandstoffen om deze processen aan te drijven is de belangrijkste reden waarom de aluminiumindustrie vandaag de dag verantwoordelijk is voor twee procent van de wereldwijde CO2e-uitstoot.
Tegelijkertijd heeft aluminium unieke eigenschappen die het een belangrijke enabler maken voor de groene transitie, waarbij de vraag naar verwachting zal groeien in lijn met de noodzaak om klimaatverandering te beperken. Dit is de paradox die de aluminiumindustrie moet aanpakken. We moeten heroverwegen hoe we aluminium maken en zelfs de basisprincipes van aluminiumproductie uitdagen voordat het metaal volledig de rol kan spelen van een duurzamer materiaal voor de toekomst.
Hydro is vastbesloten om de markt voor aluminium te veranderen en het voortouw te nemen in de transitie naar groen aluminium. Dit ter ondersteuning van wereldwijde inspanningen om energiesystemen en productieprocessen koolstofvrij te maken, circulair te produceren en reeds gebruikte grondstoffen te recyclen.
Momenteel zijn we op weg om onze eigen emissies met 30 procent te verminderen tegen 2030 vergeleken met de basislijn van 2018. We blijven toegewijd om netto-nul emissies te bereiken in de aluminiumproductie tegen 2050 of eerder.
Dit zal worden bereikt door de implementatie van geavanceerde technologie en door de inspanningen op te voeren langs de drie hoofdpaden van de decarbonisatie-routekaart van het bedrijf:
- Het uitfaseren van fossiele energiebronnen in de gehele waardeketen
- Verwijderen van directe emissies uit productieprocessen
- Verhoging van de recycling van aluminiumafval na consumptie
Lees hieronder meer over onze inspanningen op het gebied van koolstofreductie.
Uitfasering van fossiele energie in de waardeketen
Een energiematrix gebaseerd op hernieuwbare energiebronnen in de gehele waardeketen stelt Hydro in staat om primair aluminium te leveren met een CO2-voetafdruk van ongeveer een kwart van het wereldgemiddelde. Om de voetafdruk verder te verkleinen, werkt Hydro aan de introductie van schonere energie van mijn naar metaal, zowel door koolstofintensieve brandstoffen geleidelijk af te schaffen als door de toepassing van hernieuwbare energiebronnen te onderzoeken in productiestappen die traditioneel afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen.
In Brazilië is Hydro momenteel bezig met de overgang van zware stookolie naar aardgas om het calcinatieproces en een deel van de stoomproductie van Hydro Alunorte, 's werelds grootste alumina-raffinaderij buiten China, van stroom te voorzien. Dit brandstofwisselproject alleen al zal de jaarlijkse CO2-uitstoot van de raffinaderij met 700.000 ton verminderen. Daarnaast streeft Hydro ernaar om de uitstoot van Alunorte met nog eens 400.000 ton te verminderen door middel van elektrificatie van kolengestookte boilers.
De twee initiatieven zijn de belangrijkste instrumenten om Hydro's strategie voor een vermindering van 30 procent in de uitstoot van broeikasgassen in de gehele waardeketen tegen 2030 te realiseren. Door de CO2-voetafdruk van de grondstoffen die nodig zijn om aluminium te maken te verkleinen, streeft Hydro ernaar primair metaal te leveren met een CO2-voetafdruk van slechts 2 kilo CO2e per kilo aluminium. Dat is 7-8 keer lager dan het wereldwijde gemiddelde in de productie van primair aluminium van 15,1 (bron: IAI).
Het omsmelten van aluminium tot nieuwe producten is een energie-intensief proces waarbij fossiele brandstoffen traditioneel worden gebruikt om de vereiste hoge temperaturen te bereiken. Hydro heeft onderzoek en ontwikkeling van verschillende technologieën op verschillende locaties gaande met als doel om over te schakelen van aardgas naar hernieuwbare energiebronnen in gieterijovens.
Bij Hydro Sunndal, de grootste primaire aluminiumfabriek van Europa, heeft Hydro plannen om aardgas te vervangen door lokaal gewonnen biomethaan . Een soortgelijk project is in ontwikkeling bij Hydro Karmøy . Hydro wil ook overschakelen van aardgas naar biomethaan in de bakovens van de koolstofanodeproductiefaciliteiten bij de primaire fabrieken Sunndal en Årdal.
Hydro Sunndal dient ook als testbed voor plasmatechnologie om de elektrificatie van gieterijovens te onderzoeken met behulp van dezelfde hernieuwbare energie die de primaire smelters van Hydro van stroom voorziet. Als het pilotproject succesvol is, heeft het de potentie om niet alleen de aluminiumindustrie te beïnvloeden, maar ook andere moeilijk te verminderen industrieën wereldwijd.
In de nieuwe aluminiumrecyclingfaciliteit in Høyanger vervangt Hydro aardgas door groene waterstof in een van de gietovens in een poging om het decarbonisatiepotentieel van waterstof in de aluminiumproductie te ontsluiten. Het pilotproject bouwt voort op de ervaring van Hydro's eerste industriële schaaltest van groene waterstof in aluminiumrecycling in juni 2023.
Omdat de meeste logistieke operaties worden aangestuurd door fossiele brandstoffen, pakt Hydro de emissies aan in deze cruciale stap van de waardeketen. Activiteiten omvatten het overbrengen van het tonnage dat per vrachtwagen wordt vervoerd naar zee, binnenschip of spoor, meer inspanningen om groenere scheepvaartroutes te ontwikkelen in samenwerking met leveranciers en het gebruik van digitalisering om prikkelstructuren en transparantie te verbeteren. De ambitie is om tegen 2030 een reductie van 30 procent in emissies van logistiek te bereiken.
Verwijderen van procesemissies
Met hun onafhankelijke en bijna gelijktijdige ontdekking in 1886 van een industrieel proces voor het maken van aluminium, legden Charles Martin Hall en Paul Héroult de basis voor alle moderne aluminiumproductie. Het Hall-Heróult elektrolyseproces stoot echter onvermijdelijk CO2 uit wanneer een elektrische stroom door aluminiumoxide en koolstof wordt geleid om primair aluminium te vormen. Hydro daagt de basisprincipes van aluminiumproductie uit door verschillende paden van technologische ontwikkeling te volgen, waaronder een geheel nieuw en baanbrekend proces om emissies van zowel elektrolyse als anodebakken te elimineren.
De gepatenteerde HalZero -technologie, die sinds 2016 door hydrotechnologen wordt ontwikkeld, is gebaseerd op het omzetten van aluminiumoxide in aluminiumchloride voorafgaand aan elektrolyse. Chloor en koolstof worden in een gesloten kringloop gehouden, waardoor CO2-uitstoot wordt vermeden en in plaats daarvan alleen zuurstof wordt uitgestoten. In 2023 kreeg het project erkenning op de wereldwijde klimaatconferentie COP28 als een changemaker in de energietransitie, net toen Hydro de stap zette om een testfaciliteit voor HalZero te bouwen in Porsgrunn, Noorwegen.
Het doel is om het eerste aluminium te produceren in 2025 en pilotvolumes op industriële schaal in 2030, waarmee HalZero wordt voorbereid op gebruik in greenfield-smeltcapaciteit. Als dit lukt, zal HalZero een emissievrije smelttechnologie zijn die de CO2-uitstoot van zowel elektrolyse als anodebakken volledig elimineert.
De HalZero-technologie zal verder worden ontwikkeld in de op maat gemaakte testfaciliteit die momenteel in aanbouw is bij het Hydro Aluminium Technology Center in Porsgrunn, Noorwegen.
Hydro wil de bestaande aluminiumsmelters van Hall-Heróult klaarmaken voor de toekomst door ze te voorzien van technologie voor koolstofafvang en -opslag (CCS) (Engels) . Na evaluatie van verschillende CCS-technologieën en het ontwikkelen van een routekaart voor het testen en testen van de meest veelbelovende methoden, is de ambitie om tegen 2030 een pilot op industriële schaal te laten draaien.
Met de nieuwste pre-bake technologie in aluminiumproductie verbruikt een elektrolytische cel ongeveer een halve ton koolstof voor elke ton geproduceerd aluminium. Koolstofanodes zijn gemaakt van fossiele materialen, maar Hydro probeert biomaterialen zoals afval van bosbouw en voedselproductie in de anodes te mengen. Onderzoek en ontwikkeling bevinden zich momenteel in een vroeg stadium.
Sinds 1990 heeft Hydro de capaciteit van zijn aluminiumsmelterij met 40 procent vergroot. Maar toch is het bedrijf erin geslaagd de emissies van zijn smelterijen in Noorwegen met meer dan 50 procent te verminderen, voornamelijk dankzij de volledige upgrade van de emissie-intensieve Söderberg-technologie naar moderne pre-bake potlines in de jaren 2000. Sindsdien heeft Hydro de smelterijactiviteiten geperfectioneerd, met als hoogtepunt de Karmøy Technology Pilot om de meest klimaat- en energie-efficiënte primaire productietechnologie ter wereld te pionieren.
Verbetering van de bedrijfsvoering is een continu proces met grote inspanningen op het gebied van digitalisering. De groene transitie en de digitale transitie zijn nauw met elkaar verbonden, aangezien digitale technologieën een cruciale rol spelen in resource management. Digitale technologieën kunnen bijdragen aan emissiereducties door de bedrijfsvoering te optimaliseren, de efficiëntie te verbeteren en innovatie te stimuleren.
Verhoging van de recycling van post-consumer schroot
Aluminium is oneindig recyclebaar zonder verlies van de eigenschappen die het een belangrijke enabler maken voor de groene transitie. Recycling van aluminium kost ook slechts vijf procent van de energie die nodig is om primair metaal te produceren in een elektrolytische cel.
Hydro biedt gerecycled aluminium aan onder het merk Hydro CIRCAL . Het bevat ten minste 75 procent post-consumer schroot en heeft een gedocumenteerde koolstofvoetafdruk van slechts 1,9 kilo CO2e per kilo aluminium, ongeveer 80 procent lager dan het wereldwijde gemiddelde in primaire aluminiumproductie.
Gerecycled aluminium wordt ook direct in de gieterijen gemengd met primair aluminium, met recyclingtechnologie die nu wordt geïntroduceerd in de fabrieken van Årdal en Høyanger . Afhankelijk van het aandeel post-consumer schroot kan Hydro REDUXA koolstofarm aluminium worden geleverd met een gedocumenteerde koolstofvoetafdruk van minder dan 3 kilo CO2e per kilo aluminium.
In tegenstelling tot pre-consumer schroot afkomstig van aluminiumproductie en extrusieprocessen, heeft post-consumer schroot een verleden als drankblikjes, ramen, auto-onderdelen of andere consumentenproducten. Het heeft een CO2-voetafdruk die bijna nul is, omdat de emissies al in rekening zijn gebracht. Daarom is het recyclen van meer post-consumer aluminiumschroot van vitaal belang om emissiereducties te versnellen.
Om dit te realiseren, onderzoekt Hydro voortdurend nieuwe mogelijkheden om afval van consumenten te verkrijgen en geavanceerde sorteertechnologieën te ontwikkelen. Hiermee kunnen we grotere hoeveelheden gebruikt aluminium sorteren, hergebruiken en een nieuw leven geven.
De gepatenteerde HySort-technologie van Hydro, die gebruikmaakt van laser-geïnduceerde afbraakspectroscopie (LIBS), stelt Hydro in staat dieper in de schroothoop te graven om aluminium te recyclen dat anders op stortplaatsen zou belanden. De technologie werd als eerste toegepast in Hydro's recyclingcentrum in Dormagen, Duitsland, en werd in september 2024 op de Amerikaanse markt geïntroduceerd (Engels) .
Het versnellen van de groei van de recyclingcapaciteit is een van de belangrijkste factoren in de algemene strategie van Hydro richting 2030 om te voldoen aan de toenemende vraag naar koolstofarme, gerecyclede producten.
Hydro heeft de recyclingcapaciteit de afgelopen jaren met meer dan 650.000 ton vergroot. Het grootste deel van de toename vond plaats in Europa, te beginnen met de overname van het Poolse aluminiumrecyclingbedrijf Alumetal in 2023, wat de recyclingpositie van Hydro in Europa aanzienlijk versterkte. In september 2024 opende Hydro zijn nieuwe aluminiumrecyclingfabriek in Székesfehérvár, Hongarije , met een jaarlijkse capaciteit van 90.000 ton, om voornamelijk de automobielmarkt te bedienen.
Hydro investeert ook in nieuwe capaciteit in Noord-Amerika, waaronder de greenfield recyclingfabriek in Cassopolis, Michigan , die in november 2023 werd geopend. Een derde van de productie in de fabriek in Cassopolis zal worden geproduceerd onder het merk Hydro CIRCAL.
Tegenwoordig recycleert Hydro aluminium in 35 fabrieken in Europa, Noord-Amerika en Zuid-Amerika, waarbij de productie wordt verzorgd door de upstream en downstream aluminium business areas van het bedrijf. Daarnaast zal er uiterlijk in 2026 nog eens 200.000 ton aan nieuwe recyclingcapaciteit in gebruik worden genomen in Europa en de VS, waaronder een nieuwe recyclingfabriek in Torija, Spanje met een capaciteit van 120.000 ton per jaar.
Bij het gebruik van een hoog percentage gerecycled materiaal in aluminium is de grootste uitdaging hoe te voldoen aan de specifieke legeringsvereisten van de eindproducten. Dit is alleen mogelijk door een zeer nauwkeurige mix van schrootkwaliteiten samen te stellen.
Het vergroten van het aandeel gerecyclede inhoud in eindproducten vereist verdere innovatie. Daarom zijn technische samenwerking, legeringsonderzoek en ontwikkeling van nieuwe toepassingen opgenomen in de scope van Hydro's strategische partnerschappen met klanten zoals Mercedes-Benz , Volvo Group en kabelproducent NKT .
De samenwerking tussen Hydro en Porsche werd in juli 2024 naar een hoger niveau getild met een overeenkomst die voorziet in capaciteitsreservering voor de toeleveringsketen van Porsche en in de ontwikkeling van nieuwe autolegeringen met een hoger gerecycled gehalte.
Een andere mijlpaal werd eerder in 2024 bereikt toen het in het Verenigd Koninkrijk gevestigde fietsbedrijf Brompton de allereerste velgen uitrolde die gemaakt waren van 100 procent post-consumer schroot. Het was de eerste keer dat Hydro's bijna-nul koolstof, gerecycled aluminium het tot een consumentenproduct maakte na strenge producttests op veiligheid, sterkte, duurzaamheid en corrosiebestendigheid.
Bijgewerkt: 14 februari 2025