Neue Fortschritte bei der Reaktion der Aluminiumindustrie auf den Klimawandel

　Der Klimawandel hat die Treibhausgasemissionen aus der Aluminiumverhüttung ins Rampenlicht gerückt. Weitere wichtige Nachhaltigkeitsthemen für die Aluminiumindustrie sind die Unversehrtheit und Sicherheit von Rotschlammlagerstätten, die Abfallentsorgung (Auskleidung von Abfalltanks, Schlacke usw.), der Wasserverbrauch, die Arbeitsbedingungen, die biologische Vielfalt usw. In diesem Artikel werden wir einen Überblick über die bisherigen Bemühungen zur Verringerung der Treibhausgasemissionen sowie über die neuesten Trends bei der Vermarktung und Zertifizierung von "grünem", kohlenstoffarmem Aluminium in der Branche geben. Im Zusammenhang mit der australischen Energiepolitik wird die Möglichkeit erörtert, Solarenergie zur Wasseraufspaltung zu nutzen, um Wasserstoff als Alternative zur Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen zu gewinnen.

　Lebenszyklusanalyse

　Die Lebenszyklusanalyse (LCA) ist ein wichtiges Instrument zur Bewertung der Nachhaltigkeit, das in vielen Branchen eingesetzt wird. Die Aluminiumindustrie bewertet ihre Treibhausgasemissionen seit mehr als 30 Jahren, und viele Unternehmen, Industrieverbände und Universitäten haben Lebenszyklusstudien und Berechnungen der Emissionen verschiedener Hütten und Technologien von Cradle zu Gate durchgeführt. Keniry1, International Aluminium Association (IAI) 2-3 mit Mahadevan untersuchten beispielsweise Industrieemissionen in Indien; Zhang4 et al. führten Forschungsarbeiten zu Aluminiumhütten in China durch; Macquarie University (2019) 6; und Kvande und Welch7 führten 2018 eine eingehende Analyse der Schritte zur Minimierung der CO2-Emissionen durch. Die Aluminium Association of America hat eine Cradle-to-Cradle-LCA-Studie zur Aluminiumproduktion und zu Endpunktanwendungen durchgeführt, die sich von 1993 bis heute erstreckt. Sie umfasst Aluminium-Anwendungsbereiche wie Autos, Getränkebehälter usw. Die letzte Analyse der Primäraluminiumindustrie erfolgte 2013, als sie die Datenbank des Lebenszyklusinventars (LCI) aktualisierten. Das LCI ist Teil der Bewertung der Lebenszyklusanalyse und umfasst die Aggregation von Ein- und Ausgängen eines Produkts, einschließlich Ressourcengewinnung, Herstellung, Vertrieb, Verwendung und Endentsorgung oder Recycling.

温室气体排放一般分为以下3个方面：

　Umfang 1 - Tritt direkt auf der Baustelle auf.

　Geltungsbereich 2 - Indirekte Treibhausgasemissionen aus der Nutzung von gekauftem Strom, Wärme und Dampf.

　Geltungsbereich 3 - Sonstige indirekte Emissionen, wie z. B. die Gewinnung und Herstellung von gekauften Materialien und Brennstoffen, Tätigkeiten im Zusammenhang mit dem Transport von Fahrzeugen, die nicht im Besitz oder unter der Kontrolle des Unternehmens stehen, Tätigkeiten im Zusammenhang mit Elektrizität außerhalb von Geltungsbereich 2 (z. B. Übertragungs- und Verteilungsverluste), Outsourcing-Tätigkeiten und Abfallentsorgung.

　Lebenszyklusbewertungen werden manchmal für einzelne Anlagen und manchmal für Anlagen mit ähnlichen Energieverbrauchsmustern im selben Gebiet durchgeführt. Obwohl es einige Schwierigkeiten bei der Bilanzierung von Emissionen gibt, hauptsächlich aufgrund von Unterschieden in Emissionsbereichen und Emissionsfaktoren, insbesondere im Laufe der Zeit, haben die Bewertungsberichte des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) die Treibhauspotenzialwerte (GWPs) überarbeitet, die zur Bestimmung der CO2-Emissionen für jede Aktivität verwendet werden, besteht immer noch ein vernünftiger Konsens über die erzielten Ergebnisse. Die ISO-Normen 14040 und 14044 spezifizieren diesen Ansatz. Die Methodik der Lebenszyklusbewertung wurde in das Treibhausgasprotokoll des World Resources Institute (WRI) und des World Business Council for Sustainable Development (WBCSD) integriert.

　Zu den Treibhausgasemissionen gehören in der Regel direkte Emissionen vor Ort (Bereich 1) und indirekte Emissionen außerhalb des Standorts (Bereich 2, insbesondere Stromerzeugung). Andere Off-Site-Emissionen (Bereich 3) umfassen Emissionen im Zusammenhang mit Materialeinträgen, d. h. Emissionen aus der Produktion von Tonerde, Bauxit, Petrolkoks und Bitumen. Es ist nicht immer klar, welche Posten in den gemeldeten CO2-Emissionen enthalten sind. Die bei weitem größte Emissionsquelle ist die Stromerzeugung. Kohlebetriebene Hütten haben etwa 15-20 Tonnen Kohlenstoffemissionen pro Tonne Aluminium, während Regionen, die 100% Wasserkraft nutzen, weniger als 4 Tonnen Kohlenstoffemissionen pro Tonne Aluminium haben (Bereich 1, 2 und 3). Viele Aluminiumhütten, die kohlebefeuerte Stromerzeugung nutzen, befinden sich in China, so dass fast 70% der industriellen Emissionen aus Primäraluminium ihren Ursprung in China haben.

　Bei der Lebenszyklusbewertung von Hütten werden die Emissionen aus dem Gießverfahren oft übersehen. Sie tragen jedoch zur gesamten Kohlenstoffbelastung bei, insbesondere bei Legierungsprodukten mit hohem Magnesium- und Siliziumgehalt, die einen höheren Kohlenstoff-Fußabdruck von etwa 20 Tonnen pro Tonne Aluminium aufweisen. 8

　Die Emissionen aus der Tonerdeproduktion variieren. In einer Studie wurden CO2-Emissionen von 1,2 Tonnen pro Tonne Tonerde bzw. 2,3 Tonnen pro Tonne Tonerde in Primäraluminium gemeldet. Kvande und Welch4 kamen unter Verwendung von Daten der Aluminium Association auf durchschnittlich 1,5 Tonnen pro Tonne Aluminium. Der Australian Aluminium Council schätzt die CO2-Emissionen australischer Hütten auf 0,7 Tonnen pro Tonne Tonerde. Im Vergleich zu anderen Inputs sind die Treibhausgasemissionen aus dem Bauxitabbau gering. Die Kohlendioxidemissionen aus kalzinierten Petrolkoks-Tonnen Aluminium belaufen sich auf Verfahren und Praxis auf etwa 0,4 Tonnen.

　Wie man Emissionen reduziert

　In dem Papier von Kvande und Welch werden die Emissionsquellen untersucht und wie sie reduziert werden können. Dazu gehören ein geringerer Stromverbrauch, ein geringerer Kohlenstoffverbrauch, ein geringerer Spannungsabfall, eine verbesserte Energieeffizienz beim Gießen, die Verwendung von Zellen mit höherem Strom, die Implementierung besserer MHD- und Busdesigns für Zellen und eine verbesserte Zellsteuerung zur Verringerung des Anodeneffekts. Die Behebung dieser Probleme hat zu einer guten Steigerung der Energieeffizienz in der gesamten Branche geführt (Abbildung 4). Einige der getesteten Technologien haben gezeigt, dass der Stromverbrauch auf weniger als 12000kwh / t gesenkt werden kann.

　Perfluorkohlenwasserstoffe (PFC), insbesondere CF4 und C2F2, werden bei anodischen Effekten in Elektrolyseuren freigesetzt. Diese Gase haben ein hohes Treibhauspotenzial. Die Arbeiten zur Verringerung anodischer Effekte haben zu einer erheblichen Verringerung der Intensität der PFC-Emissionen in der gesamten Branche geführt, wobei die CO2-Emissionen pro Tonne Aluminium von 5 Tonnen auf 0,6 Tonnen gesunken sind (eine Reduzierung um 90% seit 1990). Weitere Einzelheiten zu den PFC-Emissionen finden Sie in A. Tabereaux9 und der Studie von Wong und Welch10. Das IAI hat dieses Jahr die Ergebnisse seiner Studie über anodische Effekte 2018 veröffentlicht. Die absoluten Emissionen sind von 100 Millionen Tonnen pro Jahr auf 36 Millionen Tonnen im Jahr 2018 gesunken. Der beste Fall sind jetzt 0,06 Tonnen CO2-Emissionen pro Tonne Aluminium 6.

　Inerte Anode

　In der Forschung und Entwicklung wurde viel in die Technologie der inerten Anoden investiert, eine Idee, die erstmals vor 131 Jahren vorgeschlagen wurde. Große Projekte wurden in Russland, Norwegen, China, Nordamerika und anderen Ländern ermöglicht11. Elysis ist ein Joint Venture zwischen Rio Tinto und Alcoa zur gemeinsamen Entwicklung der Technologie der inerten Anoden. Im Dezember 2019 lieferten sie das erste mit diesem Verfahren hergestellte Aluminium an den Partner Apple aus. In der Pressemitteilung wird es als kohlenstofffreie Schmelztechnologie beschrieben, die alle direkten Treibhausgase eliminiert. Diese Zahl scheint Scope-3-Emissionen wie Aluminiumoxid nicht zu berücksichtigen. Die Annahme geht auch davon aus, dass Strom aus Wasserkraft stammt. Obwohl Apple ein hochkarätiger Kunde ist, entspricht die tatsächliche Menge an Aluminiummetall, die in die Elektronikindustrie gelangt, jedoch nur einem kleinen Prozentsatz der weltweiten Aluminiumnachfrage, nämlich weniger als 1%.

　Ob eine inerte Anode eine praktikable Lösung ist, bleibt fraglich. So wurde beispielsweise darauf hingewiesen, dass inerte Anoden einen höheren theoretischen Energiebedarf haben als Kohlenstoffanoden, weil sie die im Kohlenstoff gespeicherte elektrochemische Energie nicht nutzen. Für Aluminiumanlagen, die Kohlekraft nutzen, bedeutet dies, dass die Treibhausgasemissionen höher sind als bei der Verwendung von Kohlenstoffanoden. Inerte Anodenelektrolysatoren, wie z. B. Kohlekraftwerke, sind nicht umweltfreundlicher als Kohlenstoffanoden, die mehr CO2 ausstoßen als Kohlenstoffanoden; Gas und Strom strahlen kaum einen Unterschied im CO2 aus; nur bei sauberen Energiequellen wie Wasserkraft sind inerte Anoden umweltfreundlicher als Kohlenstoffanoden und emittieren weniger CO2. Wenn eine Schmelzanlage mit einer inerten Anode in ein kohlebasiertes Netz eingespeist wird und angibt, dass sie Wasserkraft verbraucht, entzieht die Schmelzanlage der Wasserkraft im Wesentlichen ihren Vorteil, da sie anderswo eingesetzt werden könnte.

　Während inerte Anoden eine willkommene Verbesserung darstellen, müssen noch viele andere Fragen zu inerten Anoden beantwortet werden, z. B. die Verfügbarkeit von Anodenmaterialien. Es gibt bereits Forschungen über Holzkohle als kohlenstoffneutrale Alternative zu Petrolkoks, aber es sind weitere Arbeiten erforderlich.

　Kohlenstoff-Abscheidung

　Die Kohlenstoffabscheidung und -sequestrierung (CCS) hat auch das Potenzial, die Treibhausgasemissionen von Hall-Erou-Elektrolyseuren zu reduzieren. Der größte Nachteil ist, dass die Abscheidung von CO2 etwa 0,5 kWh / kg Energie erfordert. Angesichts der CO2-Emissionen, die mit einem höheren Energiebedarf verbunden sind, sieht CCS jedoch theoretisch vorteilhafter aus als inerte Anoden. Als vorübergehende Lösung könnte CCS eine Rolle bei der Verringerung der Emissionen aus der kohlebefeuerten Stromerzeugung spielen.

　Ein alternatives Verfahren zur Hall-Erou-Elektrolyse

　Alternative Verfahren und Varianten des traditionellen Hall-Erou werden seit vielen Jahren untersucht, wie z. B. leitfähige Kathodenzellen, karbothermische Reduktion und Aluminiumchlorid-Elektrolyse. In Bezug auf Treibhausgase sind sie möglicherweise besser als das Standard-Hall-Erou 13. Jeder, der ein Chloridverfahren in Erwägung zieht, sollte die Geschichte der Magnesiumchlorid-Elektrolyse zur Herstellung von Magnesium und die Schwierigkeiten, die auf diesem Gebiet aufgetreten sind, sorgfältig studieren.

　Die größte potenzielle Auswirkung auf die Emissionen besteht darin, die Industrie auf erneuerbare Energien umzustellen, und da die meisten Wasserkraftressourcen in der Weltwirtschaft ausgebeutet wurden, müssen wir Solarenergie als eine wichtige Quelle erneuerbarer Energie betrachten.

　erneuerbare Energien

　Eine der großen Fragen, mit denen die Aluminiumindustrie konfrontiert ist, ist die Frage, wie erneuerbare Energiequellen genutzt werden können, um Hütten mit Strom zu versorgen, wenn die Veränderungen in der Energieversorgung sehr drastisch sind. Solarenergie ist einer der Schwerpunkte in dieser Hinsicht. Natürlich können auch Wind- und Erdwärme Teil des erneuerbaren Energiemixes sein. Auch Kernenergie ist natürlich eine Option. Rio Tinto installiert derzeit an 20 Standorten kleine Demonstrationskraftwerke für erneuerbare Energien, aber keiner von ihnen sind die 14, die für Aluminiumhütten installiert wurden. Da die Kosten für Solar- und Batterietechnologie rapide sinken, wird die Umstellung auf Solarenergie die Betriebskosten senken. Laut Bloomberg New Energy Finance BloombergNEF werden Wind- und Solarenergie bis 2030 in den meisten Regionen billiger sein als Kohle oder Erdgas.

　Eine Möglichkeit, die Schwankungen der erneuerbaren Energien anzugehen, besteht darin, Sonnenenergie zu nutzen, um Wasser aufzuspalten und Wasserstoff aus Brennstoffzellen in einem Nachtzyklus zu nutzen. Der erste Schritt könnte darin bestehen, den durch Sonnenenergie erzeugten Wasserstoff in Erdgaskraftwerke einzuspeisen. Kommerzielle wasserstoffbetriebene Gasturbinengeneratoren sind jetzt auf dem Markt. Die Wasserstoffemissionen aus Solarenergie werden sich denen aus Wasserkraft annähern.

　Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Stromverbrauch der Hütte so anzupassen, dass die Hütte im Wesentlichen als Batterie im Netz fungiert und schnell auf Veränderungen bei den erneuerbaren Energien reagiert. Die EnPot-Technologie ist eine von Energia Potior Ltd. in Neuseeland entwickelte Technologie, die dazu beitragen soll, die Regelungskapazität der Hütte zu verbessern. Im Vergleich zu den derzeitigen Batteriesystemen könnte diese Technologie einen viel größeren Einfluss auf die Netzstabilität haben.

　Australien macht einen großen Vorstoß für Wasserstoff 18. Die australische Bundesregierung hat 146 Millionen australische Dollar zugesagt. CSIRO, eine australische Forschungsorganisation, hat ein großes Projekt über Ammoniak für die Wasserstofftransporttechnologie, einschließlich der von australischen und japanischen Unternehmen unterstützten Wasserstoff Energy Supply Chain (HESC), die Teil der industriellen Dekarbonisierungsstrategie der japanischen Regierung ist. In diesem Fall wird Braunkohle verwendet, aber der Prozess umfasst die Kohlenstoffabscheidung und -speicherung. Andere Projekte umfassen den Bau eines 220-kW-Elektrolyseurs, der Solarenergie oder erneuerbare Netzenergie nutzt, um den Strom der Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge der Regierung von Queensland zu unterstützen. Wasserstoff ist ein geeignetes Reduktionsmittel in der Stahlproduktion, jedoch nicht für die Aluminiumproduktion.

　Außerdem ist zu bedenken, dass die mit der Aluminiumoxidraffination verbundenen Emissionen ebenfalls angegangen werden müssen, um kohlenstofffreies Aluminium zu erreichen. Derzeit scheint es keine Kalzinatoren zu geben, die erneuerbare Energien nutzen können.

　Nachhaltigkeitsorganisationen und Zertifizierungen

　Es gibt viele Organisationen, die sich für Nachhaltigkeit einsetzen und diese fördern. Im CDP (ehemals Carbon Disclosure Project) können beispielsweise 3.600 Treibhausgasdaten von Unternehmen erworben werden. Andere sind das World Resources Institute (WRI) und der World Business Council for Sustainable Development (WBCSD).

　Integrierte Aluminiumunternehmen, die kohlenstoffarme Elektrizitätsproduktion nutzen, versuchen, einen kohlenstoffarmen Vorteil zu demonstrieren, indem sie ihren Aluminiumsektor als "grünes" Aluminium mit geringen Kohlenstoffemissionen auf den Markt bringen. Es ist eine Sache zu behaupten, dass Sie ein kohlenstoffarmes nachhaltiges Geschäft haben, aber nicht alle diese Behauptungen wurden unabhängig bewertet oder überprüft. Um ihre Behauptungen zu untermauern, schließen sich viele Unternehmen aktiv der Aluminium Stewardship Initiative (ASI) an, einer globalen Multi-Stakeholder-Non-Profit-Organisation, die Standards und Zertifizierungen entwickelt, um eine verantwortungsvolle Produktion, Beschaffung und Materialverwaltung in der gesamten Aluminium-Lieferkette zu fördern, von Bergwerken bis hin zu nachgelagerten Aluminiumverbrauchern. ASI hat zwei Standards. Der ASI-Leistungsstandard definiert Governance, ökologische und soziale Anforderungen. Der ASI-Chain of Custody-Standard legt Anforderungen für die Überwachung der Beschaffung und Produktion von ASI-Aluminium in der gesamten Aluminium-Wertschöpfungskette unter Verwendung eines Massenbilanzmodells fest. Die Global Sustainability Standards Alliance ISEAL ist eine globale Mitgliedsorganisation, die sich der Entwicklung zuverlässiger Nachhaltigkeitsstandards verschrieben hat. ASI wurde im Dezember 2018 assoziiertes Mitglied von ISEAL und im Dezember 2019 Vollmitglied.

　Unternehmen, die Bauxit, Tonerde oder Aluminiummetall (ob primär oder recycelt) herstellen oder Aluminium in ihren Produkten verwenden (z. B. für Verpackungen, Kraftfahrzeuge usw.), müssen die Mitgliedschaft aufrechterhalten, indem sie mindestens einen Betrieb haben, der die ASI-Leistungsstandards innerhalb von zwei Jahren nach dem Beitritt zur ASI erfüllt.

　Die Zertifizierung nach ASI-Standards validiert unabhängig das Niveau der Nachhaltigkeitspraktiken in Unternehmen der Aluminiumkette. Solche Zertifizierungssysteme wurden auf andere Rohstoffe wie Forstwirtschaft, Diamanten in konfliktfreien Mineralien, Wolfram, Tantal und Kobalt angewandt. Die Londoner Metallbörse führt ihren Chain-of-Custody-Standard für LME-Metalle im Einklang mit den OECD-Beschaffungsstandards ein.

　Die ASI-Leistungsnorm enthält mehrere Anforderungen für Treibhausgasemissionen bestehender Aluminiumhütten mit den folgenden Hauptelementen:

　Erhebliche Treibhausgasemissionen und verschiedene Energieverwendungen sollten jährlich erfasst und öffentlich bekannt gegeben werden.

　Die Einrichtungen sollten zeitlich begrenzte Emissionsreduktionsziele festlegen und Pläne zu deren Erreichung umsetzen. Die Ziele sollten die wichtigsten direkten und indirekten Emissionsquellen abdecken.

　Nachweis, dass sie über die erforderlichen Managementsysteme, Bewertungsverfahren und Betriebskontrollen zur Begrenzung direkter Treibhausgasemissionen verfügen.

　Für elektrolytische Aluminiumanlagen, die 2020 oder früher mit der Produktion beginnen, sollten die Treibhausgasemissionswerte von Scope 1 und Scope 2 für die Aluminiumproduktion auf weniger als 8 Tonnen CO2-Äquivalent pro Tonne Aluminium begrenzt werden, und dieses Ziel sollte bis 2030 oder früher erreicht werden.

　Für elektrolytische Aluminiumanlagen, die nach 2020 mit der Produktion beginnen, sollten die Treibhausgasemissionen von Scope 1 und Scope 2 bei der Herstellung von Aluminium auf Werte unter 8 Tonnen Kohlendioxidäquivalent pro Tonne Aluminium begrenzt werden.

　Um die Kohärenz zwischen den Unternehmen zu wahren, muss die Bilanzierung von Treibhausgasen nach den Methoden der International Aluminium Association oder in Übereinstimmung mit diesen erfolgen. Emissionen aus der Anodenproduktion, der Stromerzeugung, dem Schmelzen (Elektrolyse) und dem Gießen müssen in die Berechnung einbezogen werden, unabhängig davon, ob es sich um direkte oder indirekte Emissionsquellen handelt. Mit anderen Worten: Emissionen aus der Anodenproduktion und dem Gießen müssen in die Berechnung einbezogen werden, auch wenn sie unter die Definition von Emissionen in Geltungsbereich 3 fallen.

　Der ASI-Leistungsstandard spezifiziert nicht die Methodik, die zur Bestimmung der Treibhausgasemissionen verwendet wird, oder wie Emissionsreduktionsziele festgelegt werden, aber die unterstützenden Leitlinien beziehen sich auf bestehende Methoden, wie die WRI- und WBCSD-Treibhausgasemissionsprotokolle. Beachten Sie, dass Scope-3-Emissionen, insbesondere solche im Zusammenhang mit der Aluminiumoxid- und Bauxitproduktion, nicht in den Daten für 8 Tonnen CO2 / Tonne Aluminium enthalten sind.

　Das Ziel von 8 Tonnen Kohlendioxidemissionen pro Tonne Aluminium, etwa die Hälfte des derzeitigen weltweiten Durchschnitts, ist auch eine Ausweitung des Einsatzes von Erdgashütten. Das bedeutet, dass, wenn es keine größeren Änderungen gemäß den bestehenden Verfahren und Technologien gibt, nach 2030 keine Aluminiumhütte mit Kohlekraftwerksstrom zertifiziert werden kann. Denn die Erhöhung der Treibhausgasemissionen von Kohle auf dieses Niveau wird sehr schwierig sein. Allerdings machen kohlebefeuerte Stromversorgungshütten derzeit etwa 60% aller Hütten aus. Insbesondere das schnelle Wachstum der chinesischen Schmelzkapazität wird hauptsächlich von Kohle dominiert. Chinas Hütten werden zu 90% mit Kohle befeuert und zu 10% mit Wasserkraft betrieben 17. Ebenso sind Indiens Hütten vollständig auf kohlebefeuerte Stromerzeugung angewiesen.

　Unternehmen, die ihre THG-Emissionsziele von 8 t CO2 / t Aluminium überschreiten, können immer noch zertifiziert werden, wenn sie erklären und ihren unabhängigen ASI-Prüfern nachweisen können, dass ihre Emissionen bis 2030 unter 8 t / t liegen werden. Die ASI-Leistungsstandards verlangen jedoch nicht, dass die Unternehmen öffentlich im Detail offenlegen, wie sie diese Anforderung erfüllen werden. Die Unternehmen sind verpflichtet, zeitlich begrenzte THG-Reduktionsziele zu veröffentlichen und Pläne zu deren Erreichung umzusetzen, aber eine Berichterstattung über die Fortschritte ist nicht obligatorisch.

　Verständlicherweise gibt es einige Empfindlichkeiten in Bezug auf die Offenlegungspflichten von ASI. Die Unternehmen zögern möglicherweise, alle Details mitzuteilen, da sich einige der Informationen auf Wettbewerbsvorteile beziehen, wie z. B. der Energieverbrauch pro Tonne oder der Nettokohlenstoffverbrauch. Auf der ASI-Website können Prüfberichte und öffentliche Zusammenfassungen verwendet werden, um den Umfang usw. zu beschreiben. In diesen Berichten finden sich Links zu Unternehmensdokumenten, wie z. B. Nachhaltigkeitsberichte, die Titelnummern enthalten. So berichtet UAE Global Aluminum (ASI-zertifiziert), dass "unsere Treibhausgasintensität für Schmelzen, Gießereien und Stromerzeugung im Jahr 2018 mit 7,93 Tonnen CO2 pro Tonne Aluminium einen historischen Tiefstand erreichte (und damit unser Ziel für 2018 von 7,97 Tonnen übertraf)".

　Damit nachgelagerte Unternehmen zertifiziert werden können, müssen sie zertifizierte Rohstoffe als Vorleistungen verwenden. Chinesische Produktions- und Verarbeitungsunternehmen, die zertifiziert wurden und sein möchten, müssen möglicherweise ASI-zertifizierte Metalle importieren, um die Standards zu erfüllen, da noch kein großer chinesischer Hersteller zertifiziert wurde (obwohl es bald eine Zertifizierungsankündigung geben wird).

　Chinas hydroelektrische Aluminiumhütten werden das Ziel von 8 t / t Aluminium leicht erreichen, und es gibt Anzeichen dafür, dass Chinas Aluminiumhütten beginnen, von der Kohlekraft auf die Wasserkraft umzusteigen. Hongqiao Group, Aluminum Corporation of China, Yunnan Aluminum, seine Submetalle, Henan Shenhuo und andere bauen und betreiben Aluminiumhütten in wasserkraftreichen Gebieten von Yunnan. In Yunnan gibt es insgesamt sieben Hütten, die Wasserkraft nutzen. Es gibt auch eine Reihe von Aluminiumhütten, die außerhalb Yunnans als Aluminium-Wasserkraft betrieben werden. Es handelt sich um Hanjiang Danjiangkou Aluminum, Guodian Yellow River Hydropower (Qinghai), Aba Aluminum Plant (Bosse) usw. Die Gesamtkapazität der chinesischen Wasserkraftwerke beträgt etwa 2,80 Millionen Tonnen / Jahr. Die Hauptantriebskraft für die Umstellung auf Wasserkraft ist die Senkung der Kosten.

　Die International Aluminium Association schätzt, dass die Stromerzeugungsemissionen im Stromnetz von Yunnan 0,24 kg CO2 / kWh betragen, was etwa 3,24 Tonnen Kohlendioxidemissionen pro Tonne Aluminiumstrom entspricht, und das durchschnittliche Kohlenstoffemissionsniveau von Chinas Strom beträgt 0,92 kg CO2 / kWh, was etwa 12,4 Tonnen Kohlendioxidemissionen pro Tonne Aluminiumstrom entspricht. Die Kohlenstoffemissionen von Aluminium für die Kohleerzeugung liegen über diesem Wert. Aufgrund begrenzter Kapazitätsindikatoren können die meisten Hersteller in China keine neuen Kapazitäten durch Kapazitätsersatz aufbauen, ohne Fabriken zu schließen, daher haben Aluminiumwerke in Yunnan alte Kohlekraft-Aluminiumhütten in Provinzen wie Shandong ersetzt. Dieser Trend wird sich wahrscheinlich fortsetzen und zu einer Verringerung der Treibhausgase in der gesamten Aluminiumindustrie führen.

　ASI plant derzeit eine umfassende Überarbeitung seiner Normen und seines Zertifizierungssystems. Die Überarbeitung der Normen wird über einen Zeitraum von zwei Jahren, beginnend im Jahr 2020, erfolgen und ASI-Leistungsstandards und Chain-of-Custody-Standards sowie unterstützende Leitlinien, Assurance-Handbücher und Deklarationsrichtlinien umfassen. Der Umfang der Überarbeitung der Treibhausgasemissionen wurde noch nicht festgelegt.

　Haltung des Marktes

　Ziehen es die Kunden vor, Materialien aus zertifizierten nachhaltigen Quellen zu beziehen? Werden sie dafür mehr bezahlen? Zum gegenwärtigen Zeitpunkt gibt es keine direkten Beweise dafür, dass nachgelagerte Unternehmen für grüne Metalle mehr bezahlen werden. Wenn jedoch der Preis für grüne Materialien dem von nicht zertifizierten Materialien entspricht, ist eindeutig zu erwarten, dass grüne Materialien das Material der Wahl sein werden. Zu den grünen Marken der wichtigsten metallischen Aluminiumsorten auf dem Markt gehören ALLOW von Rusal, REDUXA von Hydro, RenewAl von Rio Tinto und Sustana von Alcoa. Auch recycelte Aluminiummarken mit einem Anteil von ~ 75% recyceltem Aluminium, darunter Legierungen wie 75R von Hydro, wurden auf den Markt gebracht. Einige dieser grünen Marken sind ASI-zertifiziert. Einige sind von anderen Agenturen zertifiziert, wie DNV GL. Auch die Vermarktung an bekannte Kunden wie Apple ist Teil dieses grünen Images. Die Menge an kohlenstoffarmen und ASI-zertifizierten Materialien bleibt ein kleiner Bruchteil der Gesamtproduktion. Daher müssen die Kunden bei Bedarf einige nicht zertifizierte Materialien noch eine Zeit lang verwenden.

　Die Automobilindustrie ist ein hochkarätiges Marktsegment für Aluminium, aber bisher gab es keine klare Präferenz für nachhaltige Materialien, aber die Verpackungsindustrie hat diese Bereitschaft und dieses Handeln gezeigt. Studien von Verbänden der Aluminiumindustrie deuten darauf hin, dass der Schwerpunkt auf Kraftstoffeinsparungen durch die Verwendung von Aluminium im Transportwesen liegt, um die Emissionen aus dem Aluminiumschmelzprozess auszugleichen.

　EN +, die Muttergesellschaft von Rusal, empfiehlt allen Herstellern, über ihre CO2-Emissionen und ihre Energieeffizienz zu berichten18. Viele Unternehmen erstellen bereits Nachhaltigkeitsberichte, die Daten zu CO2-Emissionen enthalten. Für diejenigen, die dies nicht umsetzen, ist es auch für die relevanten Parteien relativ einfach, ihre Emissionen abzuschätzen, da der Zustand der Energieressourcen jedes Unternehmens bekannt ist und die industrielle Leistung typischer Elemente wie Anodenkohlenstoff geschätzt werden kann. Daher können Käufer die Umweltverträglichkeit eines bestimmten Anbieters selbst bewerten.

　Schlussfolgerung

　Die derzeitige globale Reaktion auf den Klimawandel befindet sich bereits in einem Zustand der Unordnung, der nicht gut organisiert ist. Trotzdem gibt es immer noch einige positive Veränderungen und Auswirkungen, wie das Wachstum der Kohleemissionen in die Hochebene, das Wachstum erneuerbarer Energien, die Betonung des Leichtbaus und das zunehmende Interesse an Elektrofahrzeugen (EVs). In den letzten Jahren haben die Europäische Union und Nordamerika die Emissionen in absoluten Zahlen und pro Kopf gesenkt (Abbildung 5). Allerdings haben China und Indien mehr Emissionen hinzugefügt als diese Reduzierungen zusammen.

　Wie alle Materialien muss auch Aluminium einen Nettonutzen für die Gesellschaft und die Umwelt haben. Aluminium kann zweifellos eine grüne Lösung für die Transportindustrie darstellen, Kraftstoff sparen und CO2-Emissionen reduzieren. Selbst bei kohlenstoffreichem kohlebefeuertem Aluminium können die Emissionen nach 100.000 Kilometern ICE (Verbrennungsmotormodelle) deutlich reduziert werden als bei der Herstellung von Primäraluminium. Der Beitrag zur Verringerung der Emissionen durch Leichtbau ist offensichtlich. Bei Elektrofahrzeugen erhöht Aluminium auch die Betriebsleistung und verbessert die Energieeffizienz.

　Darüber hinaus wird die Industrie weiterhin Verbesserungen in den Bereichen Zellkontrolle, MHD-Design, Nettokohlenstoff und spezifischer Energieverbrauch vornehmen, aber es muss noch mehr getan werden, wenn die Aluminiumindustrie einen positiven Beitrag zu dem Ziel leisten soll, die Erwärmung des Klimawandels unter 2 ° C zu halten. Die Industrie muss Pilotprojekte starten, um zu untersuchen, wie Aluminiumhütten mit erneuerbarer Energie betrieben werden können.

　Aus einer breiteren Perspektive betrachtet, ist der größte Treiber für die Reduzierung der CO2-Emissionen in der Aluminiumindustrie das Überleben der Industrie selbst. Die Industrie ist dem Risiko von Vorschriften ausgesetzt, die die Energie- und Emissionsintensität begrenzen, sowie der Einführung von Kohlenstoffsteuern. Ob die Hinzufügung von Gebühren, wie z. B. Kohlenstoffpreisen, ausreicht, um Aluminiumunternehmen Anreize zu geben, ihre CO2-Emissionen kurzfristig deutlich zu reduzieren, bleibt fraglich. Stattdessen scheint die Differenzierung von Markt und Marktanteilen ein größerer Anreiz zu sein. Die Verringerung der Energieintensität, der Perfluorkohlenstoffemissionen, der Nettokohlenstoffemissionen usw. hat auch den zusätzlichen Vorteil einer realen Kostensenkung, die sich direkt auf die Betriebskosten des Unternehmens auswirkt und an sich einen starken Anreiz darstellt. Es ist auch wichtig zu beachten, dass die Vermarktung von Aluminiumprodukten als "grüne" Produkte nur dann ein Verkaufsargument sein kann, wenn die Preise gleich bleiben. Wenn die Preise für "grüne" Materialien steigen und das Angebot begrenzt bleibt, könnte dies die Kunden dazu veranlassen, kohlenstoffreiche Materialien zu kaufen. Und das ist nicht das gewünschte Ergebnis.

　In diesem frühen Stadium ist es schwierig, mit Sicherheit zu sagen, dass die ASI-Zertifizierung die Treibhausgasemissionen in der Aluminiumindustrie bereits reduziert hat. Diese Situation könnte sich jedoch allmählich ändern. Hütten, die Erdgas und erneuerbare Energien nutzen, können das Ziel von 8 t CO2 / Tonne erreichen und eine Zertifizierung erhalten, solange sie über einen Reduktionsplan verfügen. Dies ist möglich, weil Emissionsreduzierung und Kostensenkung Hand in Hand gehen und die Unternehmen dies ohnehin tun müssen. Es ist absehbar, dass die Initiative einer verantwortungsvollen Produktion in der Aluminiumindustriekette eine Rolle bei der Förderung des Wandels in der Branche spielen wird. Große Aluminiumunternehmen, darunter China und Indien, haben dies erkannt und versuchen, Veränderungen vorzunehmen.

　Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Treibhausgasemissionen nicht nur ein Problem für die Aluminiumindustrie sind. Alle Industrien weltweit müssen keine Kohlenstoffemissionen erreichen. Wenn wir eine nachhaltige Zukunft wollen, müssen wir jetzt handeln. (Nachdruck von Grandfield)