روند نزولی انتشارات کربنی ناشی از تولید آلومینیوم اولیه از سال ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱

به گزارش باشگاه آلومینیوم به نقل از فلزات آنلاین، به‌ طور عمده انتشار گازهای گلخانه‌ای از صنعت از سوزاندن سوخت‌های فسیلی برای انرژی و برخی واکنش‌های شیمیایی لازم برای تولید کالاها از مواد خام ناشی می‌شود. کشورهای سراسر جهان در راستای جلوگیری از افزایش دمای کره زمین توافق‌نامه‌ای وضع کردند تا انتشارات گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهند. در این توافق‌نامه، هدف کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای بدون تهدید تولید مواد غذایی است. یکی از اهداف این توافق‌نامه، رسیدن به انتشار کربن صفر تا سال ۲۰۵۰ است. صنایع سنگین که بیش از ۱۰ میلیارد تن گازهای گلخانه‌ای «GHG» تولید می‌کنند، باید کربن‌زدایی شوند تا به اهداف توافق‌نامه پاریس برسند.

یکی از صنایعی که میزان قابل توجهی گاز گلخانه‌ای تولید می‌کند، صنعت آلومینیوم است. با توجه به اینکه آلومینیوم یک ماده ضروری برای چندین صنعت کلیدی از جمله ساخت‌وساز، حمل‌و‌نقل و گذار انرژی «Energy Transition» است، انتظار می‌رود تقاضا برای آلومینیوم، تا سال ۲۰۵۰ بیش از ۵۰ درصد رشد کند. آلومینیوم علاوه‌بر اینکه ماده اولیه مهمی برای تعدادی از فناوری‌های حیاتی برای انتقال انرژی است، منبع قابل توجهی از انتشار گاز «CO₂» است. آلومینیوم مسئول حدود ۳ درصد از ۹.۴ گیگاتن انتشار مستقیم «CO₂» صنعتی جهان در سال ۲۰۲۱ بود. در صنعت آلومینیوم به میزان چشمگیری نیروی برق مصرف می‌شود و بیش از نیمی از گاز کربن دی‌اکسید منتشر شده این صنعت از محل تولید برق آن است. یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌هایی که تولیدکنندگان آلومینیوم امروزه روی آن کار می‌کنند، فرایند آند بی‌اثر است. این یک فرایند انقلابی منحصربه‌فرد است که می‌تواند به تولیدکنندگان آلومینیوم اجازه دهد استفاده از آندهای کربن را به طور کامل متوقف کنند. آند بی‌اثر به‌ طور بالقوه می‌تواند تا بی‌نهایت مورد استفاده قرار گیرد اما مهم‌تر از همه، آنچه که فرایند احیا مبتنی بر آند بی‌اثر به اتمسفر منتشر می‌کند، دی‌اکسید کربن نیست بلکه اکسیژن خالص است. یک آند بی‌اثر در هر بار مصرف، می‌تواند به اندازه ۷۰ هکتار جنگل اکسیژن تولید کند.

روند نزولی انتشارات کربنی صنعت آلومینیوم

نمودار یک، انتشارات کربنی ناشی از تولید آلومینیوم اولیه از سال ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱ را نشان می‌دهد. به‌ طور کلی انتشارات کربنی در بخش آلومینیوم از سال ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱ روند نزولی داشته است. نرخ رشد مرکب سالانه انتشارات کربنی تولید آلومینیوم در دوره مورد بررسی حدود منفی ۰.۵ درصد بود. ارزیابی‌های آتورپات نشان می‌دهد یکی از دلایل روند نزولی انتشارات کربنی در بخش آلومینیوم، توسعه و به‌کارگیری فناوری‌های جدید است. انتشارات کربنی برای تولید آلومینیوم اولیه از بخش‌های معدن‌کاری برای استخراج بوکسیت، تصفیه برای تولید آلومینا، تولید آند، الکترولیز و ریخته‌گری ناشی می‌شود. بخش اعظم این انتشارات در صنعت آلومینیوم به الکترولیز اختصاص دارد که به‌ طور متوسط در دوره مورد بررسی سهم ۷۷.۴ درصدی داشت. در سال ۲۰۲۰ میزان انتشارات کربنی برای تولید هر تن آلومینیوم اولیه حدود ۱۶.۸ تن بود که با افت ۱.۲ درصدی در سال ۲۰۲۱ به حدود ۱۶.۶ تن رسید.

جهش در واردات شمش آلومینیوم چین

از سال ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۹، واردات شمش آلومینیوم چین روندی نزولی داشت. طی این سال‌ها نرخ رشد مرکب سالانه آن حدود منفی ۲۴.۱ درصد بود. از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۱ واردات شمش آلومینیوم چین رشد خیره‌کننده‌ای داشت. میزان واردات این محصول در سال ۲۰۲۱ حدود یک میلیون و ۵۸۰ هزار تن و در مقایسه با سال ۲۰۲۰ که حدود یک میلیون و ۶۰ هزار تن بود، حدود ۴۸.۸ درصد رشد داشت. در سال ۲۰۲۰ پس از موج اول کرونا، با اعمال سیاست کووید صفر در چین که باعث تعطیلی در بخش تولید و همچنین کاهش تقاضا به‌ دلیل قرنطینه شد، دولت چین برای بازیابی اقتصاد بسته‌‌های حمایتی در نظر گرفت. تزریق نقدینگی باعث شد تقاضای محصولات از تولید آن بیشتر رشد کند. ارزیابی‌های آتورپات نشان می‌دهد که یکی از دلایل رشد واردات در سال ۲۰۲۰، پیشی گرفتن تقاضا از عرضه شمش آلومینیوم در چین بود. از دلایل دیگر رشد واردات در سال ۲۰۲۱، افزایش قیمت آلومینیوم در چین بود. در سال ۲۰۲۱ قیمت آلومینیوم در بورس کالای لندن حدود ۴۵.۵ درصد نسبت به سال گذشته افزایش داشت. با افزایش قیمت آلومینیوم سود تاجران افزایش می‌یابد و تحت چنین شرایطی تاجران قادر به فروش به روش‌های مختلف از جمله اعتباری هستند و به همین دلیل واردات در چین افزایش یافت. با محدودیت‌های حمل‌و‌نقل به‌ علت سیاست کووید صفر در چین، آربیتراژ بین استانی ایجاد شد که این اتفاق نیز دلیلی بر افزایش واردات بود. روند سهم واردات شمش آلومینیوم از مصرف آن در چین مطابق روند واردات تغییر کرده است. به‌ طور کلی واردات شمش چین از مصرف آن سهم قابل توجهی ندارد و به‌ طور متوسط هر ساله سهم واردات حدود ۱.۳ درصد بود. در سال ۲۰۲۱، سهم واردات از مصرف شمش آلومینیوم حدود ۳.۹ درصد نسبت به سال ۲۰۲۰، حدود ۱.۱ واحد درصد رشد داشت.

نمودار دو انتشارات کربنی تولید آلومینیوم اولیه به تفکیک بخش‌های مختلف در سال ۲۰۲۱ را نشان می‌دهد. برق مصرفی در صنعت آلومینیوم در سال ۲۰۲۱ سهم ۶۴.۵ درصدی داشت. پس از برق، انرژی حرارتی سهم ۱۰.۸ درصدی داشت که رتبه دوم انتشار گازهای کربنی در آلومینیوم را برخوردار بود. با توجه به اینکه برای تولید برق از منابع فسیلی استفاده می‌شود و میزان برق مصرفی در صنعت آلومینیوم بسیار بالا است، سهم انتشارات کربنی برق قابل توجه است. سهم انتشارات کربنی فرایند تولید آلومینیوم حدود ۱۰.۲ درصد بود. در فرایند تولید آلومینیوم از آلومینا، گازهای «CO₂» و «CO» از واکنش آزاد می‌شوند. میزان انرژی استفاده شده در سال ۲۰۲۱ در تولید آلومینیوم از آلومینا حدود ۱۳ هزار و ۲۰۰ کیلووات ساعت بود؛ در حالی که میزان کل انرژی مصرفی در فرایند تولید ۱۴ هزار و ۱۰۰ کیلووات ساعت بود. سهم انرژی مصرف شده در تولید آلومینیوم از کل انرژی مصرفی فرایند تولید حدود ۹۳.۶ درصد بود.

سهم قابل توجه زغال‌سنگ در مصرف انرژی

نمودار سه، مصرف انرژی در تولید آلومینیوم اولیه به تفکیک نوع انرژی در سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱ را نشان می‌دهد. به‌ طور کلی روند مصرف انرژی برای تولید آلومینیوم پرایمری از سال ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۸ صعودی بوده و پس از آن تا سال ۲۰۲۱ نزولی شده است. ارزیابی‌های آتورپات نشان می‌دهد که با توجه به روند افزایشی تولید آلومینیوم در دوره مورد بررسی، روند مصرف انرژی با وجود استفاده از تکنولوژی‌های مدرن باز هم صعودی بوده است. در سال ۲۰۲۰ با پاندمی ویروس کرونا در سراسر دنیا، تولید در بسیاری از صنایع کاهش یافت و آلومینیوم نیز از این امر مستثنی نبود. در سه ماهه اول سال ۲۰۲۰، تولید این محصول کاهش پیدا کرد و به ۱۶ میلیون تن رسید که این میزان در مقایسه به سه ماهه اول سال ۲۰۱۹ حدود ۲.۲ درصد افت را نشان داد. در ابتدای سال ۲۰۲۰ به دلیل همه‌گیری ویروس کرونا در سراسر جهان، میزان تولید آلومینیوم کاهش پیدا کرد.

از سال ۲۰۱۲ تا ۲۰۲۱، بیشترین انرژی مورد استفاده برای تولید آلومینیوم از منبع زغال‌سنگ بوده است. سهم زغال‌سنگ در تولید آلومینیوم اولیه در سال ۲۰۲۱ حدود ۵۶.۹ درصد بود که بیشترین سهم در بین منابع مختلف انرژی را داشت. از سال ۲۰۱۲ تا سال ۲۰۲۱، سهم زغال‌سنگ در تولید آلومینیوم حدود ۱۴.۲ واحد درصد رشد داشت. پس از زغال‌سنگ، مصرف انرژی تولید شده از منبع برق‌آبی در رده دوم قرار داشت. سهم انرژی برق‌آبی در سال ۲۰۲۱ حدود ۳۱.۳ درصد بود. میزان انرژی تامین شده از منابع تجدیدپذیر در سال ۲۰۱۲ حدود ۲۴۰ هزار گیگاوات بود و در سال ۲۰۲۱ به حدود ۲۸۱ هزار گیگاوات افزایش یافت.

با توجه به اینکه کشورهای عضو توافق‌نامه پاریس سعی در کاهش انتشارات کربنی خود برای تحقق این توافق دارند، انتظار می‌رود در آینده با توسعه فناوری و گسترش استفاده از آند خنثی در صنعت آلومینیوم، میزان انتشارات کربنی در این صنعت روند نزولی داشته باشد. همچنین با جایگزینی انرژی‌های تجدیدپذیر با غیرتجدیدپذیر در برق مورد استفاده در این صنعت، میزان قابل توجهی از انتشارات کربنی کاهش خواهد یافت.