Wodór zapoczątkowuje zrównoważoną przyszłość w sektorze metali
Technologie energii odnawialnej, w tym panele fotowoltaiczne i turbiny wiatrowe, wymagają dużej ilości metalu, którego produkcja może być bardzo energochłonna. Zmniejszenie śladu CO2 europejskiego przemysłu metalurgicznego ma zatem kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że ochrona środowiska, którą zapewniają odnawialne źródła energii, jest w pełni zrównoważona. Europa jest ponadto w dużym stopniu uzależniona od importu metali, a globalne wydarzenia z ostatnich kilku lat podkreślają jej nadmierną ekspozycję na surowce importowane. Wdrożenie bardziej wydajnych metod wydobywania i recyklingu użytecznych metali mogłoby pomóc w rozwiązaniu tego problemu.
Nowe techniki odzyskiwania odpadów metalowych
Zespół finansowanego przez UE projektu HARARE(odnośnik otworzy się w nowym oknie) współpracował z europejskim przemysłem aluminiowym i miedziowym w celu zastosowania nowych technik opartych na wodorze do odzyskiwania odpadów i produkcji metalu. „Zazwyczaj w tym procesie wykorzystywany jest węgiel”, mówi koordynator projektu HARARE Casper Van der Eijk z SINTEF(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Norwegii. Węgiel usuwa tlen z tlenków metali, tworząc czysty metal i CO2. Jedną z zalet stosowania wodoru jako reduktora do przekształcania tlenków metali w czyste metale jest to, że wytwarza on parę wodną zamiast CO2. Koncepcja projektu opierała się na wykorzystaniu wodoru w celu zminimalizowania ilości wytwarzanych odpadów i przywrócenia metali do obiegu w sposób ograniczający emisję CO2. „Osiągnięcie celu gospodarki o obiegu zamkniętym i zmniejszenie zależności od importu z innych krajów stało się również kwestią polityczną”, dodaje Van der Eijk.
Producenci aluminium, miedzi i gazu
Projekt HARARE miał na celu nie tylko przyspieszenie rozwoju technologicznego, ale także ocenę możliwych korzyści środowiskowych i ekonomicznych wynikających z wykorzystania wodoru. W tym celu zespół połączył siły z producentem aluminium i miedzi. „Musieliśmy sprawdzić, czy nasze nowe procesy wodorowe pozwolą osiągnąć znaczącą redukcję emisji CO2”, tłumaczy Van der Eijk. „Ponadto, z biznesowego punktu widzenia, firmy muszą zarabiać pieniądze”. Zadaniem zaangażowanego do projektu dużego producenta gazu przemysłowego było dostarczanie wodoru po to, aby zespół mógł ocenić opłacalność ekonomiczną rozwiązania z punktu widzenia dostawcy gazu. „Mamy tu do czynienia z dylematem kury i jajka”, wyjaśnia Van der Eijk. „Producenci metali i dostawcy gazu czekają, aż druga strona zainwestuje i stworzy popyt, zanim sami zainwestują”. Jednym z celów projektu było połączenie tych dwóch światów, aby ocenić potencjalne korzyści ekonomiczne wynikające z recyklingu metali na bazie wodoru na dużą skalę. Badacze pracowali również nad stworzeniem nowych technologii separacji i identyfikację produktów, które mogłyby być wytwarzane z materiałów odpadowych. Obejmowały one materiały budowlane produkowane z tak zwanego czerwonego błota – produktu ubocznego boksytu.
Polityki zachęcające do recyklingu
Dzięki pomyślnemu przetworzeniu kilku ton materiału pochodzącego z recyklingu, zespół projektu udowodnił, że wodór może być skutecznie wykorzystywany jako reduktor. Obecnie to rozwiązanie jest prawdopodobnie najbardziej interesującym pod względem ekonomicznym w przypadku recyklingu miedzi z uwagę na wyższy koszt tego materiału. Jeśli jednak chodzi o kwestie biznesowe, problemem pozostaje cena wodoru. „Aby proces ten był opłacalny, potrzebny jest tańszy wodór”, zauważa Van der Eijk. „Obecnie trudno jest produkować metale z odpadów po cenie niższej niż rynkowa”. Jednym z wniosków projektu jest zatem potrzeba podjęcia działań na poziomie politycznym w celu zachęcenia do intensyfikacji recyklingu. Na przykład, wprowadzenie podatku od składowania odpadów mogłoby zwiększyć zainteresowanie efektywnym recyklingiem metali. „Jeśli chcemy być bardziej samowystarczalni, musimy zatrzymać więcej odpadów w gospodarce i społeczeństwie”, podsumowuje Van der Eijk.