Aluminiums CO₂-Fußabdruck reduzieren: Strategien für nachhaltige Produktion

Aluminium ist ein wesentliches Material für viele Branchen, einschließlich Bauwesen und Stromerzeugung. Der CO₂-Fußabdruck von Aluminium liegt jedoch weit über dem von Stahl, da die Aluminiumindustrie jährlich 1,1 Milliarden Tonnen CO₂-Emissionen verursacht. Dies ist alarmend für Branchen, die ihren CO₂-Fußabdruck minimieren wollen. Während die Welt bis 2050 eine Reduzierung der CO₂-Emissionen um bis zu 50 % anstrebt, ruhen die Hoffnungen auf grünerem Aluminium auf der Beschleunigung von Maßnahmen zur Erreichung globaler Dekarbonisierungsziele.

In diesem Artikel geben wir einen Überblick über Aluminiums CO₂-Fußabdruck und diskutieren Wege zur Reduzierung von CO₂-Emissionen, wie das Recycling von Aluminiumschrott und den Kauf brauchbarer Aluminiumreste über einen lokalen Metalllieferanten.

Überblick über Aluminiums CO₂-Fußabdruck

Aluminium ist langlebig und vollständig recycelbar, weshalb es in verschiedenen Branchen stark nachgefragt ist. Fast drei Viertel des gesamten produzierten Aluminiums sind heute noch im Einsatz, und die Nachfrage nach Aluminium wird bis 2050 voraussichtlich mehr als verdoppelt.

Die Aluminiumproduktion erfordert viel Energie. Zum Beispiel ist das Schmelzen von Bauxit zur Gewinnung von Aluminium ein energieintensiver Prozess. Kohlebefeuerte Schmelzöfen emittieren 400 % mehr CO₂ als wasserkraftbetriebene Einheiten.

Es gibt viele Hotspots von CO₂-Emissionen in der Aluminiumindustrie. Primäre Hotspots verursachen direkte CO₂-Emissionen durch Elektrolyse und verschiedene Brennstoffverbrennungsprozesse. Ebenso wirken sekundäre Aktivitäten wie Transport und Abfallentsorgung als sekundäre Quellen für Kohlenstoffverschmutzung.

Die folgende Tabelle zeigt Einheitsprozesse, die laut einer Studie des International Aluminium Institute (IAI) maßgeblich für CO₂-Emissionen verantwortlich sind.

Wie man die Aluminiumindustrie dekarbonisiert

Um Aluminiums CO₂-Fußabdruck zu reduzieren, ist es wichtig, Maßnahmen zur Dekarbonisierung der Aluminiumindustrie zu ergreifen. Im Folgenden beschreiben wir Wege, wie CO₂-Emissionen reduziert werden können, einschließlich des Wechsels zu unkonventionellen Energiequellen, der CO₂-Abscheidung an Emissionsquellen und des Aluminiumrecyclings.

Wechsel zu unkonventionellen Energiequellen

Laut IAI werden 60 % der gesamten CO₂-Emissionen, die aus dem Aluminiumprozess stammen, während des Schmelzens durch Kohleverbrennung erzeugt; daher kann die Dekarbonisierung der Stromerzeugung durch den Wechsel zu erneuerbaren Energiequellen die Emissionen bis 2050 auf null reduzieren.

CO₂ an der Emissionsquelle abscheiden

Es gibt zwei Wege, Kohlenstoff in der Atmosphäre zu reduzieren – Bäume pflanzen, um Kohlenstoff effektiv aus der Atmosphäre abzuscheiden, oder den Kohlenstoff an der Emissionsquelle abzuscheiden und ihn mit fortschrittlichen Technologien wie einem CCUS-System (Carbon Capture, Utilization, and Storage) zu neutralisieren.

Ein CCUS-System fängt CO₂ an der Quelle (z. B. Schornsteine) ab und transportiert es zu einer Injektionsstelle oder speichert es für verschiedene Anwendungen. Zum Beispiel kann abgefangenes CO₂ mit Wasserstoff gemischt werden, um Kraftstoff für Automobile herzustellen. Andernfalls kann es in festes Calciumcarbonat ausgefällt werden, um tief unter der Erde vergraben zu werden, um die Konzentration zu reduzieren.

Dies würde jedoch zusätzliche Investitionen erfordern, um ein voll funktionsfähiges CCUS-System aufzubauen und langfristig am Laufen zu halten. Glücklicherweise gibt es eine weitere, kostengünstigere Methode.

Aluminiumreste recyceln

Primäraluminium hat einen riesigen CO₂-Fußabdruck, bis zu 20 Tonnen CO₂-Emissionen pro Tonne produziertem Aluminium. Wenn es jedoch nach dem Verbrauch zu Schrott wird und wieder recycelt wird, sinkt der Fußabdruck auf 0,5 Tonnen CO₂ pro Tonne Aluminium.

Die folgende Tabelle zeigt Daten für sowohl primäre als auch sekundäre Aluminium-CO₂-Fußabdrücke.

Das Recycling von Aluminium hat mehrere Vorteile neben der Reduzierung der Kohlenstoffkonzentration in der Atmosphäre. Erstens nutzt der Recyclingprozess eine wertvolle Rohstoffquelle optimal, die unendlich recycelbar ist. Zweitens kann recyceltes Aluminium die wachsende zukünftige Nachfrage bequem decken. Derzeit decken Industrien 35 % ihres Aluminiumbedarfs durch Recycling. Da 75 % des jemals produzierten Aluminiums noch in Betrieb sind, ist es klug, Recycling als primäre Option zu betrachten, anstatt es aus Bauxit zu schmelzen. Das bedeutet, es würde auch ermöglichen, 90 % der Energiekosten von Schmelzprozessen einzusparen.

Der reduzierte CO₂-Fußabdruck von nachgebraucht recyceltem Aluminium öffnet die Tür, die globale Aluminiumnachfrage zu decken, ohne Umweltalarme auszulösen. Allerdings ist das Recycling von verarbeitetem Schrott keine praktikable Option zur Reduzierung von CO₂-Emissionen und würde die Situation verschlimmern.

Verarbeitetes Aluminium wird durch die Verarbeitung von Aluminiumprodukten wie gewalzter Folie hergestellt. Fast 20–30 % des gesamten verarbeiteten Aluminiums enden als Schrott. Dieser verarbeitete Aluminiumrest kann auch recycelt werden, aber er wird einen noch größeren CO₂-Fußabdruck als Primäraluminium haben. Da verarbeiteter Schrott seinen ersten Nutzungszyklus noch nicht abgeschlossen hat und wieder recycelt wird, trägt er den CO₂-Fußabdruck sowohl von Primäraluminium (bis zu 20 Tonnen CO₂ pro Tonne Aluminium) als auch von recyceltem Aluminium (0,5 Tonnen CO₂ pro Tonne Aluminium). Daher ist er potenziell umweltschädlicher als Primäraluminium.

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