İklim değişikliği tehdidi, karbon nötr bir dünyaya artan ilgi ve döngüsel ekonominin uygulanması, ağır sanayilerin çalışma biçimini değiştirdi. Sonuç, 21. yüzyılda küresel ısınmayı 2 santigrat derecenin altında tutma hedefini belirleyen 2016'daki Paris Anlaşması oldu. Bu anlaşma, dünya liderlerini sera gazı emisyonlarını azaltmaya ve sürdürülebilirliği teşvik etmeye yönlendirdi. Ancak bu dönüşüm, ürün geliştirme süreçlerinde, teknolojide ve malzeme kullanımında radikal değişiklikler gerektiriyor. İşte bu bağlamda alüminyum ve diğer metallerin sürdürülebilirliği üzerindeki rolüne odaklanan bir inceleme.
Alüminyumun Sürdürülebilirliği
Alüminyum sektörü, yeşil referansları nedeniyle ulaştırma, inşaat, paketleme ve enerji sektörlerinden gelen taleple katlanarak büyüyor. Hafifliği, dövülebilirliği, korozyon direnci, elektrik ve ısı iletkenliği, ekonomikliği ve geri dönüştürülebilirliği gibi nitelikleri nedeniyle en çok aranan metallerden biri olarak öne çıkıyor. Ancak alüminyum sektörü, sürdürülebilirlik sorunlarına da meydan okuyor.
Buradaki zorluk, artan alüminyum üretiminin ciddi bir önlem alınmazsa CO2 seviyelerinin tehlikeli bir seviyeye ulaşması tehlikesinde yatıyor. Ayrıca sektör, büyük atık ve hurda üretimi, depolama sahaları ve kalitenin düşürülmesi gibi bir dizi sürdürülebilirlik sorununa yol açıyor. Bu, endüstri büyüklerinin ve politika yapıcılarının alüminyum sera gazı emisyonlarını azaltmak ve sürdürülebilirlik zorluklarını ele almak için hızlı bir şekilde plan yapmalarını gerektiriyor. Bu sadece çevresel bir sorun değil, aynı zamanda ekonomik, sosyal ve teknolojik bir sorundur. Her ne kadar endüstrinin önde gelenleri ve kuruluşları alüminyum endüstrisi için bir sürdürülebilirlik yol haritası geliştirmeye çalışıyor olsa da, bu konuda kat edilmesi gereken uzun bir yol var.
Uluslararası Alüminyum Enstitüsü'nün Verileri Ne Gösteriyor?
Uluslararası Alüminyum Enstitüsü'nün (IAI) 2019 yılı verilerine göre alüminyum sektörü, yıllık 1,05 milyar ton sera gazı emisyonundan sorumludur; bu da tüm küresel emisyonların %2'sine yakındır. Elektrik elektrolizinden kaynaklanan CO2 emisyonları bu ayak izinin %90'ından fazlasına katkıda bulunmaktadır. Veriler, elektroliz işlemi sırasında 2019 yılında birincil alüminyum üretiminin tonu başına ortalama 12,8 ton CO2 eşdeğerinin yayıldığını gösteriyor. Ancak beşikten kapıya emisyonu dikkate alırsak, bir ton alüminyum başına yaklaşık 16,5 tona ulaşıyor.
İlginç bir şekilde, elektroliz sırasında yalnızca doğrudan elektrik tüketimi, bir ton alüminyum başına yaklaşık 10,4 ton CO2 emisyonu üretebilir.
IAI'nin malzeme akışı analizine göre, alüminyum talebinin 2050 yılına kadar %80 oranında artması bekleniyor. Bu, önümüzdeki onyıllarda birincil alüminyum endüstrisinden kaynaklanan büyük CO2 emisyonlarının olasılığını gösteriyor. Birincil alüminyum şu anda yıllık metal talebinin yaklaşık %70'ini oluşturduğundan, endüstri büyükleri ve kuruluşlarının mevcut çabaları çoğunlukla yeşil yakıt ve alternatif teknoloji kullanarak karbon ayak izini azaltmaya ve alüminyum geri dönüşümünü artırmaya odaklanıyor.
Zorlukları Fırsatlara Dönüştürmek
Çok sayıda zorluğa rağmen, yenilikçi teknolojiler endüstrinin bu zorlukların üstesinden gelmesine destek oldu. Alüminyum sektöründe sürdürülebilirlik kriterleri son yirmi yılda önemli ölçüde gelişti. Üretim sürecini toplumsal iklim hedefleri doğrultusunda yeniden tasarlama baskısı, alüminyum üreticileri ve imalatçıları ile müttefik endüstrilere yeni teknolojileri keşfetme kapıları açtı. Metal borsaları ve finans kuruluşlarının pazarlarını genişletme fırsatları yaratan ticari bir ürün olarak düşük karbonlu alüminyum için de paralel bir pazar şekilleniyor.
Düşük karbonlu alüminyum üretme baskısı, geleneksel alüminyum üreticilerini de stratejilerini yeniden ayarlamaya zorluyor. Örneğin, dünyanın en büyük alüminyum üreticilerinden biri olan China Hongqiao Group, daha yeşil alüminyum üretmek için alüminyum kapasitesinin yaklaşık üçte birini Shandong eyaletinden hidroelektrik zengini Yunnan eyaletine taşımayı hedefliyor.
Düşük Karbonlu Alüminyum Üretimi
Düşük karbonlu alüminyum kavramı öncelikle elektroliz işlemi sırasında doğrudan ve dolaylı emisyona dayanmaktadır. Endüstri, bir ürün olarak düşük karbonlu alüminyum için kesin bir tanım veya kıyaslama oluşturamamıştır. Ancak mevcut tüm yeşil alüminyum markaları doğrudan ve dolaylı CO2 eşdeğeri emisyonları 4 ton aralığındadır. Bu kıyaslama aynı zamanda Carbon Trust'ın Metodoloji beyanı tarafından da desteklenmektedir ve alüminyum elektrolizi, anot üretimi ve alüminyum dökümden kaynaklanan proses emisyonlarını kapsamaktadır. CO2 emisyonundaki azalma, hidroelektrik ve inert anot ve katot teknolojisinin kullanılmasıyla elde edilir.
Pek çok alüminyum üreticisi halihazırda 'düşük karbonlu birincil alüminyum' ürünlerini piyasaya sürdü. Önemli düşük karbonlu alüminyum ürünlerinden bazıları arasında Rio Tinto'nun RenewAl'ı, Rusal'ın Allow'u, Hydro'nun CIRCAL 75R ve REDUXA 4.0'ı ve Alcoa'nın Ecolum'u yer alıyor. Bu alandaki önemli bir gelişme, alüminyum devi Alcoa ve Rio Tinto'nun ortak girişimi olan ve Kanada hükümeti tarafından desteklenen Elizis, ilk ticari düşük karbonlu alüminyum partisini Aralık 2019'da üretti. Eliz, Apple ve Anheuser-Busch InBev gibi büyük şirketlerle düşük karbonlu alüminyum tedarik anlaşmaları imzaladı.
Güneş Enerjisi İle Alüminyum Üretimi
Güneş enerjisi, alüminyum üreticileri tarafından yakıt olarak araştırılmaktadır. Güneş enerjisi, dünyadaki en güçlü enerji kaynağı olmaya devam ediyor ve bu nedenle güneş enerjisi, yatırım yapılabilecek bir sonraki büyük yenilenebilir enerji kaynağıdır. Emirates Global Alüminyum (EGA), Ocak 2021'de Dubai Elektrik ve Su Kurumu'ndan (DEWA) güneş enerjisi kullanarak alüminyum üreterek bir sürdürülebilirlik dönüm noktasına ulaştı. DEWA, Abu Dabi'deki EGA izabe tesisine yılda 560.000 megawatt saat güneş enerjisi sağlayacak. EGA, genişleme planıyla ilk yılda 43.000 ton güneş enerjili alüminyum üretmeyi planlıyor.