Online ShopMy Plansee
Plansee Group
Главная
Online ShopMy PlanseePlansee Group

15/08/2022

Инновационный проект по производству алюминия без CO2

Наша компания совместно с производителем алюминия TRIMET принимает участие в проекте по разработке производственных процессов, позволяющих отказаться от использования углерода. Вместо вредного для окружающей среды диоксида углерода будет высвобождаться кислород, что снижает воздействие на климат.

алюминиевый лист

Легкий, стабильный и не поддающийся коррозии алюминий находит в современном производстве самое широкое применение. Из него делают корпуса аккумуляторов для электротранспорта, кухонные мойки, элементы окон и фасадов, упаковку для продуктов питания и многое другое. Трудно представить себе повседневную жизнь без изделий из алюминия, поэтому спрос на его во всем мире довольно высок. В 2021 году было выпущено на рынок более 67 млн тонн алюминия, и это не предел. Есть однако у этого материала и недостаток — крайне энергозатратное производство. Во-первых, плавка металла требует много энергии, получаемой преимущественно от угольных электростанций, что приводит к высоким выбросам CO2. Да и на самом производстве при сжигании углеродных электродов образуется немалое количество диоксида углерода. Таким образом, в год эта отрасль продуцирует около 100 млн тонн эквивалентов CO2.

Немецкий производитель алюминия TRIMET задался целью сократить вредные выбросы во время производства. Но как этого достичь?

Алюминий получают методом электролитической плавки, известной как процесс Холла – Эру. В ходе электролиза с применением углеродного электрода диоксид алюминия преобразуется в чистый металл, а углеродный электрод сгорает, превращаясь в CO2. Компания TRIMET в сотрудничестве с исландским технологическим предприятием Arctus разработала инновационную технологию, предполагающую замену углеродного электрода в электролитической ячейке инертным катодным материалом. Главное преимущество данного метода состоит в том, что в процессе электролиза выделяется кислород, а не CO2. Возможность создавать легкий металл без непосредственных выбросов CO2 повысит экологичность производства и станет существенным вкладом в защиту окружающей среды.

Целью нашего исследовательского проекта стал перевод инновационной технологии на промышленные рельсы: от лабораторного эксперимента через изготовление прототипов и небольших промышленных ячеек к массовому производству. Помимо специалистов TRIMET и Arctus, в проекте задействованы исследователи из Саарландского университета и эксперты Plansee. Перед нашей компанией, известной своими инновационными решениями и постоянным поиском новых сфер применения для современных материалов, поставлена задача создать оптимальную замену углеродным электродам.

Plansee Composite Materials в Лехбрукке
Предприятие Plansee в Лехбрукке, на котором проводятся исследовательские работы по проекту

Для этой цели отлично подходит диборид титана (TiB2), который отличается исключительной твердостью и стойкостью к окислению и к тому же, в отличие от многих других материалов, не вступает в реакцию с алюминием. Вот уже несколько лет на предприятии в Лехбрукке компания Plansee изготавливает из TiB2 мишени для напыления высокопрочных покрытий на инструменты. Теперь нам предстоит адаптировать материал к новой сфере применения. Особенно важным представляется улучшение стойкости к коррозии при контакте с электролитом алюминия, а также повышение стойкости к окислению в верхней части электрода, которая будет располагаться в воздушной среде при высоких температурах. Кроме того, на основе накопленных ноу-хау Plansee разрабатывает технологию соединения катодов из TiB2 с медными разъемами для подачи тока.

Петер Польчик
Д-р Петер Польчик, Plansee Лехбрукк

«Команда Plansee с большим воодушевлением принялась за реализацию проекта. Наша задача как партнера по инновациям — за три года наладить поставку оптимизированных катодов из TiB2 для создания электролитических ячеек по производству алюминия, что поможет компании TRIMET значительно сократить промышленный углеродный след», — поясняет Петер Польчик, руководитель отдела опытно-конструкторских работ в подразделении Plansee Composite Materials в Лехбрукке.

Проект, запущенный весной 2022 года, получает поддержку по программе Progres.NRW от Министерства промышленности, инноваций, дигитализации и энергетики немецкой федеративной земли Северный Рейн-Вестфалия. Эта программа направлена на содействие инициативам в сфере энергетики и экологии по предупреждению изменения климата. Ее цель — создать практическую научную и технологическую базу для решения будущих задач в отрасли энергетики. 

Подробнее о программе поддержки Progres.NRWПодробнее о производстве алюминия с нулевым углеродным следом на предприятии TRIMETПодробнее о нашем предприятии в Лехбрукке