Metal Dünyası

Giriş
Birincil alüminyum üretimi küresel seragazı emisyonlarının %2’sinden sorumlu ve üretilen toplam elektrik enerjisinin %4’ünü tüketiyor.

Sürdürülebilir bir gelecek için alüminyuma değil “yeşil alüminyuma” ihtiyacımız var.

Birincil alüminyum endüstrisi demir-çelik, çimento ve seramik endüstrileri gibi enerji yoğun bir üretim endüstrisi. Sadece elektroliz aşamasında,  1 ton metalik birincil alüminyum üretebilmek için teknolojiye bağlı olarak 12 500 ile 16 000 kWs arasında elektrik enerjisine ihtiyacı var. Bu proses maliyetinin yaklaşık %30-40’ını elektrik maliyetlerinin oluşturması anlamına geliyor ve bu nedenle son 20 yılda (Çin hariç), birincil alüminyum tesisleri başta Körfez ülkeleri olmak üzere, enerji bulunabilirliğinin yüksek ve maliyetin düşük olduğu ülkelere kaymış durumda ya da kayma eğiliminde. Bu yoğun enerji tüketiminin sadece maliyet boyutu yok. 

Aynı zamanda birincil alüminyum üretimi sırasında salınan CO_2eşdeğer gazlarının çok büyük bölümü (Kapsam 2 emisyonları – dolaylı emisyonlar), elektroliz için gerekli elektrik enerjisinin üretimi sırasında ortaya çıkıyor.

Birincil Alüminyum Üretimi Sırasında Oluşan Kapsam 2 Emisyonları
1 GWs (= 1 000 000 kWs) enerji üretimi sırasında, enerji kaynağına göre oluşan emisyonlar (1):

Kömürden              888 tons CO₂ 
Petrolden              733 tons CO₂
Doğal gazdan              500 tons CO₂
Güneş enerjisinden        85 tons CO₂    (20 km²=1 GW)
Hidro elektrik santrallerinden              26 tons CO₂
Rüzgar türbinlerinden     26 tons CO₂       (100 rüzgar türbini=1 GW)

Rakamlardan anlaşıldığı gibi, doğal gazdan elektrik üretimi de çok masum bir proses değil.

IAI’nın 2018 verilerine göre alüminyum sektör emisyonları tablosuna göre, beşikten mezara Mt CO2eşdeğer toplam emisyonun yaklaşık %60’ dolaylı Kapsam 2 bazında elektrik enerjisi üretimi sırasında oluşan emisyonlar.

Buradaki temel sorun, alüminyum üretimi için gerekli elektrik enerjisinin çok büyük oranda fosil yakıtlardan üretilmesi ve buna bağlı olarak oluşan yüksek CO_2eşdeğer emisyonları.

Birincil Alüminyum Üretimi Sırasında Oluşan Kapsam 2 Emisyonlarının Azaltılması
Özellikle yüzyılın başında hidroelektrik santrallerinden üretilen elektrik enerjisi, birincil alüminyum üretiminde yoğun olarak kullanılırken, 2000’li yıllarla birlikte Çin’in dünyaya açılması ve birincil alüminyum üretiminde baskın hale gelmesi tabloyu değiştirdi. Çünkü Çin, elektrik üretiminin büyük bölümünü kömürden sağlıyor. 

BAU: Business As Usual, bugünkü dağılım devam ederse,
B2DS: International Energy Agency (IEA)’nın tanımladığı 2°C artış senaryosu

Çin’in birincil alüminyum üretiminin yarısından fazlasını karşıladığı düşünüldüğünde, emisyonların neden bu denli yoğun olduğunu anlamak mümkün.

Ancak 2050 için amaçlanan küresel sıcaklık artışını 2°C’de tutma hedefine ulaşabilmek, ancak, elektrik üretiminin kömür termik santrallerinden, hidroelektrik santrallerine dönüştürülmesi ile mümkün.

Sonuç:
Yaklaşık 30 yıl içerisinde, başta Çin olmak üzere dünya alüminyum üreticileri ve elektrik sağlayıcılarının, elektrik üretimini fosil yakıtlardan yenilenebilir yakıtlara dönüştürmesi teknik ve ekonomik açıdan mümkün mü?

Küresel sera gazı emisyonlarını -bırakın düşürmeyi- kontrol altında tutabilmek için, kısa ve orta vadede elimizde tek araç kalıyor: Geridönüşüm

Kaynaklar:

1. Marc Gillis, Digital Technologies, Future Aluminium Forum, Aluminium International, Today, December 2020
 

2. Barry Welch, Process Energy Requirements, TMS Industrial Aluminium Electrolysis Course, October 2008, Dubai
 

3. G.P.Tarcy, Current Efficiency Theory and Practices for Continuous Improvement, TMS Industrial Aluminium Electrolysis Course, October 2008, Dubai
 

4. Halvor Kvande, Challenges in the Primary Aluminium Industry – Global Consideration Energy and the Environment, TMS Industrial Aluminium Electrolysis Course, October 2008, Dubai
 

5. Kirsten Hund, Daniele La Porta, Thao P. Fabregas, Tim Laing, John Drexhage, Minerals for Climate Action: The Mineral Intensity of the Clean Energy Transition, The Worldbank 2020
 

6. Aluminium Sector Greenhouse Gas Pathways to 2050, World Aluminium Association, www.world-aluminium.org, March 2021
 

7. Edgardo Gelsomino, Greener Aluminium: When Possibility Meets Reality, Wood Mackenzie
 

8. Pernelle Nunez, Long Term Sustainability of the Aluminium Sector, International Aluminium Institute, 2 May 2021
 

9. OECD Global Material Resources Outlook to 2060:Economic Drivers and Environmental Consequences, Highlights, October 2018
 

10. International Energy Agency (IEA), Net Zero by 2050, A Roadmap fort he Global Energy Sector
 

11. Decarbonisation: is Aluminium a Solution or a Problem?, Jun 17, 2021, Decarbonisation: is aluminium a solution or a problem? (miningreview.com)
 

12. John Grandfield, Update on the Aluminium Industry Response to Climate Change, Light Metal Age, February 2020