Ta strona używa plików cookies, aby zapewnić najlepszą jakość korzystania z naszego serwisu oraz do celów analitycznych. Klikając "Akceptuję", wyrażasz zgodę na używanie wszystkich plików cookies. Możesz również odrzucić zgodę, co spowoduje zablokowanie plików cookies analitycznych. Więcej informacji znajdziesz w naszej Polityce Prywatności.
Verdox przetestował wychwytywanie CO₂ w hucie aluminium. Komercyjna skala to większe wyzwanie
Dwumiesięczny test w hucie Sunndal odbywał się przy stężeniu CO₂ wynoszącym około 1 proc.
Proces działał w obecności zanieczyszczeń występujących w rzeczywistych gazach odlotowych z huty.
Największe niewiadome dotyczą całego systemu, w tym wentylatorów, oczyszczania gazu, trwałości modułów i sprężania CO₂.
Opłacalność wychwytywania trzeba porównywać z alternatywnymi technologiami produkcji aluminium oraz dostępem do składowania CO₂.
Sponsorowane
Odkryj rewolucyjną metodę nauki języków
Sprawdź jak w 30 dni opanować podstawy dowolnego języka obcego bez wychodzenia z domu.
Firma Verdox zakończyła dwumiesięczny test swojej technologii wychwytywania dwutlenku węgla w hucie aluminium Sunndal należącej do norweskiego koncernu Hydro. Instalacja pracowała na rzeczywistym gazie odlotowym, w którym stężenie CO₂ wynosiło około 1 proc. Według materiału źródłowego proces działał również w obecności zanieczyszczeń typowych dla gazu z huty. To istotny krok poza warunki laboratoryjne, ale nie jest jeszcze dowodem, że pełnowymiarowa instalacja będzie opłacalna.
Test w hucie był ważniejszy niż próba na przygotowanym gazie
Znaczenie demonstracji wynika przede wszystkim z miejsca i warunków testu. Verdox nie pracował na sztucznie przygotowanym strumieniu o korzystnych parametrach, lecz na gazie pochodzącym z działającego zakładu przemysłowego. Inwestycja Hydro oraz dalsza współpraca obu firm zwiększają wiarygodność próby w porównaniu z samym doświadczeniem laboratoryjnym albo testem prowadzonym wyłącznie przez producenta technologii. Wynik pokazuje, że chemia wychwytu może działać w środowisku istotnym z punktu widzenia przemysłu aluminiowego. Nie odpowiada jednak na pytanie, ile będzie kosztować instalacja komercyjna i jak będzie funkcjonować przez wiele lat.
Test trwał dwa miesiące i odbywał się w hucie Sunndal w Norwegii.
Gaz zawierał około 1 proc. CO₂, a więc zdecydowaną większość strumienia stanowiły inne składniki.
Proces pracował w obecności zanieczyszczeń występujących w realnym gazie przemysłowym.
Publiczne informacje nie pozwalają jeszcze ocenić pełnego zużycia energii, trwałości modułów ani kosztu całego łańcucha od gazu do składowania.
Największy problem zaczyna się przy rozcieńczonym gazie
Przy stężeniu CO₂ wynoszącym około 1 proc. instalacja musi przetwarzać ogromny strumień gazu, którego większość stanowią azot, tlen, para wodna i inne składniki. To oznacza, że do systemu wychwytywania trzeba doprowadzić nie tylko samą cząsteczkę, która ma zostać zatrzymana. Potrzebne są również kanały, wentylatory, układy oczyszczania i urządzenia kontrolujące przepływ oraz spadki ciśnienia. Ich wielkość i pobór energii należą do ekonomiki projektu, nawet jeśli samo elektrochemiczne oddzielanie CO₂ działa zgodnie z założeniami.
Verdox podaje dla swojego procesu zużycie energii na poziomie około 1,5 GJ, czyli 417 kWh na tonę wychwyconego CO₂. To ważny parametr, ale nie wiadomo jeszcze, jaką część kompletnej instalacji obejmuje ta wartość. W pełnym zakładzie mogą być potrzebne dodatkowe układy oczyszczania gazu, przełączania i opróżniania modułów, pompy lub wentylatory, chłodzenie, osuszanie produktu oraz jego sprężanie. Bez dokładnej granicy bilansu urządzeń nie da się porównać deklarowanego wyniku z rzeczywistym zapotrzebowaniem całego zakładu.
Praca ciągła wymaga wielu modułów i danych o ich trwałości
Technologia Verdox wykorzystuje materiał zawierający związki chinonowe. Materiał wiąże CO₂ w jednym stanie elektrycznym, a uwalnia go w innym. Pojedyncza powierzchnia wychwytująca nie może więc jednocześnie przyjmować gazu i uwalniać skoncentrowanego CO₂. Aby zapewnić ciągły odbiór gazu z huty, komercyjny system musiałby korzystać z wielu banków modułów pracujących na różnych etapach cyklu albo z równoważnego układu, który pozwala na naprzemienne wychwytywanie, oczyszczanie i uwalnianie gazu.
Skala takiej instalacji zależy od ilości CO₂ przetwarzanej w określonym czasie przez każdy metr kwadratowy gotowego modułu. Równie ważna jest żywotność materiału wystawionego przez lata na gaz z huty. Wyniki cykli laboratoryjnych mogą potwierdzać działanie podstawowej chemii, ale nie są jeszcze kartą serwisową komercyjnego modułu. Częstotliwość wymian wpływa na nakłady inwestycyjne, koszty eksploatacji, przestoje, dostawy materiałów i zagospodarowanie zużytych elementów.
Wychwycony gaz musi trafić do całego łańcucha składowania
Oddzielenie CO₂ od gazu odlotowego jest tylko jednym etapem. Gaz uwolniony z materiału wychwytującego trzeba oddzielić od pozostałości strumienia zasilającego, zebrać, osuszyć i sprężyć do parametrów akceptowanych przez operatora rurociągu albo instalacji składowania. Następnie potrzebny jest transport oraz dostęp do odpowiedniego składowiska geologicznego. Każdy z tych etapów wymaga infrastruktury, umów i kontroli jakości. Dlatego technicznie działający moduł obok huty nie jest jeszcze kompletnym rozwiązaniem dla emisji.
Aluminium ma także inne ścieżki ograniczania emisji
Ocena wychwytywania w hucie aluminium jest dodatkowo trudna, ponieważ przemysł pracuje równolegle nad zmianą samego procesu produkcyjnego. W konwencjonalnym procesie Hall-Héroulta zużywane są anody węglowe. Hydro i Rio Tinto podają, że ich zużycie odpowiada za około trzy czwarte bezpośrednich emisji w hucie. Wychwytywanie może być rozważane jako sposób ograniczenia emisji w istniejących zakładach, szczególnie tam, gdzie szybka zmiana procesu jest trudna, ale musi konkurować z inwestycjami w alternatywne technologie.
Przykładem innego kierunku jest przedsięwzięcie ELYSIS firm Rio Tinto i Alcoa. W 2025 roku uruchomiło ono komercyjnej wielkości ogniwo z anodą inertną o natężeniu 450 kA w hucie Alma. Hydro rozwija natomiast program HalZero, oparty na innej ścieżce wykorzystującej chlorek aluminium, który według materiału pozostaje na wcześniejszym etapie rozwoju przemysłowego. Żadne z tych rozwiązań nie jest gotowym zamiennikiem dla każdej istniejącej linii produkcyjnej. Ich postęp ma jednak znaczenie dla oceny inwestycji w wychwytywanie, która miałaby działać przez dziesięciolecia.
Jakich danych brakuje przed decyzją inwestycyjną
Ekonomika będzie zależeć od konkretnego zakładu, pozostałego czasu jego pracy, ceny i dostępności niskoemisyjnej energii, możliwości zmiany procesu oraz kosztu transportu i składowania CO₂. Huta z długim okresem dalszej eksploatacji może mieć inne uzasadnienie dla wychwytywania niż zakład, który zbliża się do dużej wymiany linii produkcyjnej. W tym drugim przypadku kapitał potrzebny na system wychwytywania trzeba porównać z inwestycją, która mogłaby zmienić sposób wytwarzania aluminium.
Kolejny etap prac Verdox powinien dostarczyć danych z całego systemu, a nie tylko z materiału wychwytującego. Najważniejsze będą kompletny bilans gazu i CO₂, pomiary energii zużywanej przez wszystkie urządzenia, spadki ciśnienia, czystość produktu, wydajność powierzchni modułów, dostępność instalacji oraz częstotliwość wymian. Potrzebna będzie także rzeczywista trasa do składowania, oparta na warunkach komercyjnych. Test w Sunndal uzasadnia dalszą ocenę przemysłową, ale dopiero takie dane pozwolą wiarygodnie ocenić, czy obiecujący proces może stać się działającym biznesem.
