Industria dell'alluminio: 10 tecnologie emergenti per l'efficienza energetica e la riduzione delle emissioni di gas serra

La produzione di alluminio è uno dei processi industriali a più alta intensità energetica in tutto il mondo. Anche se circa un terzo della produzione globale di alluminio utilizza elettricità da fonti idroelettriche, l'uso crescente del carbone come combustibile primario per l'elettricità per la produzione di alluminio in molti paesi significa che la produzione di alluminio è ancora una fonte significativa di gas a effetto serra (GHG) e di emissioni di gas serra. Secondo l'International Energy Agency (IEA), l'industria dell'alluminio rappresenta circa l'1% delle emissioni globali di gas serra (IEA 2012).

Siprevede che la domanda mondiale annuale di alluminio aumenterà da due a tre volte entro il 2050. La maggior parte della crescita del consumo di alluminio avrà luogo in Cina, India, Medio Oriente e altri paesi in via di sviluppo, dove il consumo dovrebbe quasi quadruplicare entro il 2025. Per soddisfare questa maggiore domanda, la produzione dovrebbe crescere da circa 51 milioni di tonnellate (Mt) di alluminio primario nel 2014 a 89-122 Mt nel 2050 (IEA 2012). Questo aumento del consumo e della produzione di alluminio guiderà una crescita significativa nell'uso assoluto di energia e nelle emissioni di gas serra dell'industria.

Gli studi hanno documentato il potenziale di risparmio energetico attraverso l'implementazione di tecnologie e misure di efficienza energetica disponibili in commercio nell'industria dell'alluminio in tutto il mondo. Tuttavia, oggi, dato il previsto aumento continuo della produzione assoluta di alluminio, le riduzioni future (ad esempio, entro il 2030 o il 2050) nell'uso assoluto di energia e nelle emissioni di gas serra richiederanno ulteriori innovazioni in questa industria. Le innovazioni probabilmente includeranno lo sviluppo di diversi processi e materiali per la produzione di alluminio o tecnologie che possono catturare e immagazzinare economicamente le emissioni di gas serra dell'industria. Lo sviluppo di queste tecnologie emergenti e la loro diffusione sul mercato saranno un fattore chiave nelle strategie di mitigazione del cambiamento climatico a medio e lungo termine dell'industria dell'alluminio.

Molti studi da tutto il mondo hanno identificato tecnologie di efficienza energetica specifiche e trasversali per l'industria dell'alluminio che sono già state commercializzate. Tuttavia, le informazioni sono scarse e sparse per quanto riguarda le tecnologie emergenti o avanzate di efficienza energetica e di basse emissioni di carbonio per l'industria dell'alluminio che non sono ancora state commercializzate.

Nel 2016, Cecilia Springer del Lawrence Berkeley National Laboratory e io abbiamo scritto un rapporto che ha consolidato le informazioni disponibili sulle tecnologie emergenti per l'industria dell'alluminio con l'obiettivo di dare a ingegneri, ricercatori, investitori, aziende di alluminio, politici e altre parti interessate un facile accesso a un database ben strutturato di informazioni su questo argomento.

Leinformazioni su 10 tecnologie emergenti per l'industria dell'alluminio sono state coperte nel rapporto e sono state presentate utilizzando una struttura standard per ogni tecnologia. La tabella seguente mostra l'elenco delle tecnologie coperte.

Tabella 1. Tecnologie emergenti di efficienza energetica e di riduzione delle emissioni di CO2 per l'industria dell'alluminio (Springer e Hasanbeigi, 2016)

Allontanarsi dai processi e dai prodotti convenzionali richiederà una serie di sviluppi tra cui:

• educazione dei produttori e dei consumatori;
• nuovi standard;
• ricerca e sviluppo aggressivi per affrontare i problemi e le barriere che si trovano di fronte alle tecnologie emergenti;
• sostegno e finanziamenti governativi per lo sviluppo e la diffusione delle tecnologie emergenti;
• regole per affrontare le questioni di proprietà intellettuale relative alla diffusione delle nuove tecnologie; e
• incentivi finanziari (per esempio attraverso meccanismi di scambio di carbonio) per rendere le tecnologie emergenti a bassa emissione di carbonio, che potrebbero avere un costo iniziale più alto, competitive con i processi e i prodotti convenzionali.

Il nostro rapporto è pubblicato sul sito web di LBNL e può essere scaricato da questo link. Non esitate a contattarmi se avete qualche domanda.

Altri articoli sull'industria ad alta intensità energetica di Ali Hasanbeigi

• 36 tecnologie emergenti per l'efficienza energetica e la riduzione delle emissioni di gas serra nell'industria della cellulosa e della carta
• Infografica: uso dell'energia ed emissioni nell'industria del cemento

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Riferimenti:

• Springer, Cecilia; Hasanbeigi, Ali e Price, Lynn (2016). Tecnologie emergenti di efficienza energetica e di riduzione delle emissioni di CO2 per l'industria dell'alluminio. Berkeley, CA: Lawrence Berkeley National Laboratory. LBNL-1005789
• Agenzia internazionale dell'energia e Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico. 2012. Prospettive tecnologiche energetiche: Scenari e strategie fino al 2050: In Support of the G8 Plan of Action. Parigi: OECD, IEA.

Originariamente pubblicato qui