إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم.. كيف يمكن موازنة تلبية الطلب مع أهداف المناخ؟

ما تزال إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم معضلة رئيسة تواجه القطاع الصناعي، لا سيما أنه أحد أكثر المعادن استعمالًا في العالم داخل قطاعات متنوعة، بداية من النقل والتعبئة والتغليف إلى تقنيات الطاقة المتجددة.

وحاليًا، يبلغ الاستهلاك العالمي للألومنيوم نحو 70 مليون طن سنويًا، ومن المتوقع ارتفاعه 40% بحلول عام 2030، بسبب أهميته في جهود إزالة الكربون.

وأمام ذلك، فإن إنتاج الألومنيوم من أكثر الأنشطة الصناعية استهلاكًا للطاقة، حيث ينتج عن عملية تحويل خام البوكسيت (المكون الرئيس للألومنيوم) إلى معدن نقي قرابة 15 طنًا من ثاني أكسيد الكربون لكل طن منتج، بحسب تقرير حديث اطّلعت عليه وحدة أبحاث الطاقة (مقرّها واشنطن).

لذا، تتحمل صناعة الألومنيوم مسؤولية نحو 2% من الانبعاثات المسببة للاحتباس الحراري، وتمثّل 1.1 مليار طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون سنويًا، بينما يمثّل إنتاج الألومنيوم قرابة 3% من الانبعاثات الصناعية المباشرة.

وبناءً على ذلك، باتت إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم ضرورة، وتنطوي هذه العملية على مجموعة من الإستراتيجيات:

1. تعزيز معدلات إعادة التدوير
2. تبنّي مصادر الطاقة المتجددة
3. استكشاف تقنيات جديدة
4. الحوافز الخضراء
5. اتخاذ إجراءات سياسية فعالة

انبعاثات إنتاج الألومنيوم

ينتج عن عملية إنتاج الألومنيوم انبعاثات مباشرة (النطاق 1) من الصهر، وانبعاثات غير مباشرة (النطاق 2) المرتبطة بالكهرباء أو الحرارة المستعملة خلال الإنتاج، بحسب ما نقلته وحدة أبحاث الطاقة عن تقرير لبنك الاستثمار الهولندي "آي إن جي".

وتتضمن عملية إنتاج الألومنيوم 3 مراحل رئيسة:

1. استخراج البوكسيت، التي تسهم بنحو 0.04 طن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل طن من الألومنيوم الأوّلي
2. تكرير البوكسيت إلى الألومينا، ينبعث خلالها 2.6 طن من الكربون لكل طن من الألومنيوم
3. صهر الألومينا إلى ألومنيوم، العملية الأكثر كثافة في استهلاك الطاقة والكربون

وتعتمد كثافة الكربون خلال عملية الصهر على مصدر الكهرباء المستعمل، ففي مناطق مثل أميركا الشمالية وأوروبا وروسيا يكون الطاقة الكهرومائية، ما يسهم في الحدّ من الانبعاثات، بينما تعتمد الصين والهند على الفحم.

مسار إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم

لتحقيق هدف إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم، تحتاج الصناعة إلى خفض الانبعاثات لأقل من 0.5 طن من ثاني أكسيد الكربون لكل طن بحلول عام 2050، بموجب اتفاقية باريس.

وفي خطوة أولية، التزم كبار المشترين بشراء 10% من الألومنيوم الأوّلي من مصادر خالية من الكربون بحلول عام 2030، ما يقلل انبعاثات الصناعة بنسبة 80%، بحسب تقرير صادر عن منتدى الاقتصاد العالمي.

بالإضافة إلى ذلك، هناك عوامل عديدة قد تساعد في تحقيق أهداف إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم:

• إعادة التدوير

هناك نوعان من الألومنيوم: (الأوّلي)، ويُصنع من مواد خام، و(الثانوي)، ويُنتج من مواد معاد تدويرها.

وأشار تقرير بنك الاستثمار الهولندي "آي إن جي" إلى أن الألومنيوم المعاد تدويره يسهم بنحو 5% من الانبعاثات مقارنة بالألومنيوم الأولي، كما يتطلب استهلاك كهرباء أقل بنسبة 95%.

• تبنّي الطاقة المتجددة

نظرًا لأن إنتاج الألومنيوم يتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة، فمن المهم الاعتماد على مصادر نظيفة للحدّ من التأثير البيئي.

وفي الوقت الراهن، يمكن لمصانع الألومنيوم المعتمدة على الفحم أن تنتج قرابة 5 أضعاف من الانبعاثات مقارنة بتلك المعتمدة على الطاقة النظيفة.

وفي خطوة لتعزيز التقنيات النظيفة في الصناعة، التزمت شركة "تشاينا هونغكياو" الصينية -أكبر شركة خاصة في العالم لإنتاج الألومنيوم- بالتحول إلى الطاقة النظيفة، وتخطط لبلوغ ذروة انبعاثاتها بحلول 2025، وتحقيق الحياد الكربوني بحلول 2055، وفق ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

بالإضافة إلى ذلك، تخطط الشركة لنقل جزء كبير من قدرتها الإنتاجية من شاندونغ -وهي مقاطعة تعتمد على الفحم- إلى يونان، حيث تهيمن الطاقة الكهرومائية على مزيج الكهرباء.

• استكشاف تقنيات جديدة

لإزالة الكربون من صناعة الألومنيوم، من الضروري تعزيز الاستثمارات في التقنيات المبتكرة، مع إمكان تحقيق التكافؤ في التكلفة مع الوقود الأحفوري، وتلبية الطلب على الألومنيوم منخفض الانبعاثات.

وبدأ العديد من الشركات يستكشف استعمال الهيدروجين في عمليات تكرير الألومينا، كونه بديلًا نظيفًا للغاز الطبيعي، فضلًا عن تقنيات إزالة الكربون من عمليات الصهر.

• الحوافز الخضراء

مع انتقال العالم إلى اقتصاد خالٍ من الانبعاثات، من الضروري إدراك الدور الحاسم الذي ستؤديه الحوافز الخضراء في دفع عملية إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم وغيرها من القطاعات.

وسيتطلب ذلك استثمارات كبيرة، تُقدَّر بنحو 9.2 تريليون دولار بحلول عام 2050، وفق ما رصدته وحدة أبحاث الطاقة.

ولتشجيع هذا الاستثمار والتقليل من المخاطر، يجب تقديم حوافز مميزة للمبتكرين والمتبنّين للتقنيات الجديدة.

• اتخاذ إجراءات فاعلة

على صعيد آخر، تقف صناعة الألومنيوم عند مفترق طرق، وستحتاج إلى اتخاذ إجراءات فاعلة لتحقيق أهداف إزالة الكربون.

وتتجه بكين لتوسيع سوق تداول الكربون ليشمل صناعة الألومنيوم والصلب والأسمنت بدءًا من 2025، كما تعتزم فرض ضريبة على الكربون.

ويعني ذلك أن منتجي الألومنيوم في الصين سيتحمّلون تكاليف مالية إضافية لانبعاثات الكربون، ومن ثم تشجيعهم على الحدّ من الانبعاثات.

في الوقت نفسه، تفرض آلية تعديل حدود الكربون ضريبة على واردات الاتحاد الأوروبي بناءً على بصمتها الكربونية، وتستهدف 6 صناعات كثيفة الكربون، بما في ذلك الألومنيوم.

وفور تفعيلها، سيحتاج المستوردون إلى شراء شهادات لحساب الانبعاثات الكربونية المضمنة في السلع المستوردة، ومواءمة التكاليف مع نظام تسعير الكربون في الاتحاد الأوروبي.

وقد تدفع هذه السياسات القطاع إلى الاعتماد على الطاقة المتجددة والهيدروجين وغيرها، لضمان ميزة تنافسية في السوق الأوروبية.

الخلاصة..

إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم تتطلب إستراتيجيات تشمل إعادة التدوير، وتبنّي الطاقة المتجددة، واستكشاف التقنيات الجديدة، وتفعيل الحوافز الخضراء، لتحقيق أهداف المناخ ومواكبة الطلب المتزايد.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..

المصادر:

1. خطوات خفض إزالة الكربون من صناعة الألومنيوم من بنك الاستثمار الهولندي "آي إن جي"
2. تحديات تواجه صناعة الألومنيوم من المنتدى الاقتصادي العالمي