به نظر می‌رسد صنعت آلومینیوم در یک نقطه عطف تاریخی در راستای ایجاد یک زنجیره تامین حلقه بسته قرار گرفته است؛ از این رو پیش‌بینی می‌شود تمرکز فعالان در این صنعت، به سمت استفاده از تفاله‌های آلومینیوم معطوف شود.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌آنلاین» و به نقل از پایگاه خبری «AL Circle»، واحدهای ذوب آلومینیوم در سراسر جهان قصد دارند به منظور دستیابی به اهداف بلندپروازانه خود مربوط به تولید پایدار، تمرکز خود را بر روی به حداقل رساندن پسماندهای صنعتی و بازیافت باطله‌های معدنی مورد استفاده در تولید این فلز قرار دهند.

به لطف پیشرفت‌های چشمگیری که در فناوری‌های مورد استفاده در بازیافت تفاله‌های آلومینیومی طی چند سال گذشته به دست آمده است، شرکت‌های فعال در صنعت آلومینیوم گام‌های قابل ‌توجهی در دستیابی به اهداف تعیین شده در تولید پایدار برداشته‌اند.

براساس ارزیابی‌های صورت گرفته از کل تفاله‌های آلومینیومی تولید شده در سال ۲۰۲۴، حدود ۶۰ تا ۷۰ درصد در واحدهای داخلی تولیدکنندگان آلومینیوم و همچنین در واحدهای بازیافت واسطه مورد فرآوری مجدد قرار گرفته است. از سوی دیگر، نرخ میزان بازیافت آلومینیوم از تفاله‌های آلومینیومی، رشد قابل ‌توجهی را به لطف پیشرفت‌های به دست آمده در توسعه فناوری‌های جدید به ثبت رسانده است.

در همین راستا و در سال ۲۰۲۴، بیش از دو میلیون تن تفاله‌های آلومینیومی در چین تولید شده که ۷۰ تا ۷۵ درصد آن به واحدهای بازیافت منتقل شد. تخمین زده می‌شود که در قاره اروپا، بیش از ۴۰۰ هزار تن تفاله‌های آلومینیومی در سال ۲۰۲۴ تولید شده باشد که حدود ۸۰ تا ۸۵ درصد آن جمع‌آوری و فرآوری شده است. همچنین، در سال گذشته میلادی بیش از ۴۵۰ هزار تا ۵۰۰ هزار تن تفاله‌های آلومینیومی در قاره آمریکای شمالی تولید شد و حدود ۷۵ تا ۸۰ درصد آن جمع‌آوری و به واحدهای فرآوری مجدد و بازیافت انتقال یافت.

افزایش معاملات انجام شده که ارزش آن میلیاردها دلار در بخش آلومینیوم گزارش شده است، نشان می‌دهد تلاش برای بازیابی تفاله‌های آلومینیومی با استفاده از فناوری‌های مدرن، صنعت مذکور را به نقطه عطف تاریخی خود نزدیک کرده است.

افزایش استفاده از تفاله‌های آلومینیومی در شرکت «Alcoa»

با توجه به اینکه تولید آلومینیوم پیامدهای زیست‌محیطی قابل ‌توجهی را به همراه دارد، شرکت «Alcoa» طرحی را با عنوان طرح «Dross-to-Pot» با هدف تولید پایدار محصولات آلومینیومی ارائه کرده است. تفاله‌های آلومینیومی به عنوان محصول فرعی فرایند ذوب که اغلب از سوی تولیدکنندگان نادیده گرفته می‌شدند، غنی از اکسید آلومینیوم و سایر مواد فلزی کمیاب دیگر بوده و در حال تبدیل شدن به یکی از منابع اصلی تامین مواد اولیه تولید محصولات آلومینیومی هستند.

طرح «Dross-to-Pot» ارائه شده از سوی شرکت «Alcoa»، در سال ۲۰۲۳ در کانون توجه این شرکت قرار گرفت و موجب شد شرکت نامبرده در منطقه «به-کومو» در استان کبک کانادا، یک واحد بازیافت تفاله‌های آلیاژی آلومینیومی را راه‌اندازی کند.

با ساخت این واحد بازیافت، تفاله‌های آلومینیومی شرکت «Alcoa» واقع در واحدهای تولید آلومینیوم در مناطق «Deschamboult»، «Portland» و «Fjardaal» به جای محل دفن زباله به این واحد بازیافت به منظور فرآوری مجدد منتقل می‌شوند.

از سوی دیگر،این شرکت یک واحد بازیافت تفاله‌های آلیاژی آلومینیومی در مقیاس آزمایشگاهی را در منطقه «Bécancour» در کانادا راه‌اندازی کرده است که به نظر می‌رسد پس از موفقیت‌آمیز بودن آن در مرحله آزمایشی، قرار است کار ساخت واحد بازیافت در مقیاس تجاری نیز به زودی آغاز شود.

شرکت «Hydro» پیشگام در ایجاد نوآوری در کاهش تفاله‌های آلومینیومی

به نظر می‌رسد شرکت «Hydro» به عنوان یکی از پیشگامان در صنعت بازیافت آلومینیوم، در حال تبدیل شدن به یکی از چالش‌های پیچیده صنعت مذکور به فرصتی استثنایی برای خود با استفاده از فناوری‌های پیشرفته است.این شرکت به کمک فناوری‌های جدید موفق شده است از تفاله‌های آلومینیومی به عنوان یک محصول جانبی در روند بازیافت قراضه پس از مصرف در تولید قطعات آلومینیومی کم ضخامت استفاده کند.

شرکت مذکور توانسته است با ادغام این فناوری در واحدهای ذوب مجدد و بازیافت خود، نرخ فرآوری و بازیافت قراضه‌های پس از مصرف را تا ۲۰ درصد در هر واحد افزایش دهد.

شرکت «Hydro» برای افزایش نرخ فرآوری واحدهای بازیافت آلومینیوم خود، از فناوری اکسترودر ماردونی که به منظور فرآوری قراضه‌های آلومینیومی با ورق‌های نازک ساخته شده، استفاده کرده است.این سیستم نوآورانه، قراضه‌ها و تفاله‌های سبک وزن و تکه‌تکه شده مانند تراشه‌ها و براده‌های آلومینیومی را به شکلی متراکم‌تر و یکنواخت‌تر فشرده می‌کند و مانع از قرار گرفتن آن در معرض هوا طی فرایند ذوب مجدد می‌شود.

به بیان ساده‌تر، استفاده از این فناوری موجب کاهش اکسیداسیون، حجم تفاله‌های تولیدی و افزایش نرخ بازیابی در طی فرایند محصولات آلومینیومی خواهد شد. شرکت «Hydro» با افزایش اندازه و چگالی موثر مواد اولیه تولید محصولات آلومینیومی نه تنها توانسته است ظرفیت تولید خود را افزایش دهد بلکه موفق شده است بهره‌وری کلی فرایند بازیافت خود طی فرآوری قراضه‌های آلومینیومی پس از مصرف را به طور چشمگیری بالاتر ببرد.

توسعه فناوری «Alucyc» با هدف افزایش نرخ بازیافت ۱۰۰ درصدی آلومینیوم

پروژه «Alucyc» به عنوان یک فریند نوآورانه با هدف به حداکثر رساندن افزایش نرخ بازیافت طی بازیابی آلومینیوم از تفاله‌های آن توسعه یافته است. شرکت توسعه‌دهنده این فناوری پیشرفته مدعی شده است نرخ بازیافت آلومینیوم از تفاله‌های آن به کمک فناوری مذکور، از ۹۵ درصد به ۹۹ درصد افزایش خواهد یافت که شاخص معیار جدیدی در بازیافت آلومینیوم محسوب می‌شود.

به نظر می‌رسد ویژگی بارز این تکنولوژی نه نرخ بازیافت بلکه برایند انتشار کربن صفر در آن عنوان شده است. مهم‌ترین بخش این نوآوری، یک مدل فازی جدید مبتنی بر یک کوره الکتروسرباره با الکترودهای غیرقابل مصرف و سیستم‌های کنترل فرایند و برق پیشرفته بوده که به طور یکپارچه در راستای افزایش نرخ بازیافت عمل می‌کند.

آن‌طور که به نظر می‌رسد، با حمایت تولیدکنندگان آلومینیوم اولیه، بهره‌وری بالای فناوری «Alucyc» و طراحی سازگار آن با محیط زیست، مسیر روشنی پیش‌روی نرخ پذیرش سریع فناوری مذکور در صنعت و در مقیاس تجاری قرار دارد.

پیشرفت چشمگیر فناوری «Novacium» در تبدیل تفاله‌های آلومینیومی با ناخالصی بالا به هیدروژن سبز

تفاله‌های آلومینیومی با ناخالصی بالا، یک محصول جانبی سمی در فرایند بازیافت آلومینیوم به شمار می‌رود که مدت هاست یکی از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی صنعت مذکور در سراسر جهان در نظر گرفته می‌شود. مقابله با این چالش بزرگ می‌تواند صنعت آلومینیوم را به سمت آینده‌ای پاک‌تر و پایدارتر سوق دهد.

موسسه «Novacium SAS» به عنوان یکی از زیرمجموعه‌های شرکت «HPQ Silicon»، یک فرایند منحصربه‌فرد تبدیل آلومینیومی با ناخالصی بالا به انرژی را توسعه داده که این پسماندهای صنعتی را به هیدروژن سبز و محصولات جانبی باارزش دیگر تبدیل می‌کند.

این فناوری پیشرفته که می‌تواند انقلابی در صنعت آلومینیوم ایجاد کند، باعث افزایش پایداری در تولید این فلز و توسعه زنجیره بازیافت آن خواهد شد. توسعه فناوری «Novacium»، یک جهش بزرگ در صنعت آلومینیوم به سمت پایداری در تولید محسوب شده که با تبدیل پسماندهای صنعتی مشکل‌ساز به انرژی‌های تجدیدپذیر، منجر به ایجاد تحولی اساسی در مدیریت پسماند در صنعت مذکور خواهد شد و در عین حال سهم معناداری در اقتصاد جهانی هیدروژن سبز دارد.

هدف از فرآوری تفاله‌های آلومینیومی چیست؟

هر ساله مقادیر زیادی از تفاله‌های آلومینیوم به عنوان پسماندهای صنعتی به محل‌های دفن زباله منتقل می‌شوند. این مسئله موجب از دست رفتن حجم قابل ‌توجهی از منابع اولیه بسیار ارزشمند در تولید محصولات آلومینیومی می‌شود.

بازیابی پسماندهای صنعتی از تفاله‌های آلومینیومی، بر افزایش نرخ بازیابی واحدهای بازیافت آلومینیومی تاثیر بسیار مثبتی خواهد گذاشت. ارزیابی‌های انجام شده در همین راستا نشان می‌دهد به کمک فناوری‌های پیشرفته در صنعت بازیافت می‌توان از هر ۱۰ تن تفاله‌های آلومینیومی بازیافت شده، حدود سه تا پنج تن آلومینیوم بیشتری را تولید کرد. طبق بررسی‌های انجام شده، تولید تفاله‌ در فرایند ذوب اولیه آلومینیوم حدود ۰٫۸ تا ۱٫۵ درصد از کل ظرفیت تولید این فلز را به خود اختصاص می‌دهد.

آمارهای ارائه شده نشان می‌دهد استفاده از تفاله‌ها در بخش آلومینیوم ثانویه، رشد حدود ۲٫۲۵ درصدی را تجربه کرده است. همچنین، میزان استفاده از تفاله‌ها در صنایع پایین‌دستی آلومینیوم حدودا از ۰٫۳ درصد تا ۲ درصد افزایش را به ثبت رسانده است.

استفاده از تفاله‌های آلومینیومی در چه بخش‌های کاربرد دارد؟

جدای از بازیابی فلز آلومینیوم، از تفاله‌های آن در طیف وسیعی از بخش‌های دیگر به عنوان مواد اولیه استفاده خواهد شد. در طول چندین سال‌ گذشته، مطالعات متعددی در خصوص یافتن راه‌هایی برای تبدیل تفاله‌های آلومینیومی به محصولاتی با ارزش افزوده بالا مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته است. برخی از این نوآوری‌ها در حال حاضر در مقیاس تجاری مورد استفاده قرار گرفته و برخی دیگر هنوز در حد نظریه و فاز آزمایشگاهی باقی مانده‌اند.

به عنوان مثال، از تفاله آلومینیوم می‌توان به عنوان یک ماده افزودنی موثر در تولید بتن استفاده کرد. استفاده از این ماده اولیه بازیافتی به عنوان یک فیلر، مقاومت خمشی بتن سیمانی را ۲۵ درصد و مقاومت فشاری آن را تا ۵ درصد در مقایسه با سیمان معمولی افزایش می‌دهد. در نتیجه به‌کارگیری تفاله آلومینیومی، میزان ترک‌خوردگی و هزینه تولید بتن سیمانی کاهش خواهد یافت و دوام آن در مقایسه با بتن‌های سیمانی دیگر بیشتر خواهد شد.

ارزیابی‌های انجام شده از ذرات ریز کوچک‌تر از ۷۰ میکرون، پتانسیل بالای تفاله آلومینیومی به عنوان فیلر در بتن و آسفالت را نشان می‌دهد که مقاومت در برابر سایش را به شدت در بتن تولیدی افزایش می‌دهد. از دیگر کاربردهای تفاله‌های آلومینیومی، می‌توان به استفاده از آن در تولید آلومینای کلسینه شده اشاره کرد که به طور گسترده در ساخت مواد نسوز به‌ کار گرفته می‌شود.

علاوه‌براین، از تفاله‌های آلومینیومی می‌توان در فرآوری آلومینات‌های کلسیم در حین فرایند تف جوشی با دمای بالا که به عنوان یک پوشش محافظ برای فلزات مایع عمل می‌کند، استفاده کرد. همچنین، از تفاله آلومینیومی می‌توان به عنوان جایگزینی برای ماسه سیلیس سبز در فرایند ریخته‌گری آلیاژ آلومینیوم بهره گرفت.

البته نباید فراموش شود بازیافت تفاله‌های آلومینیومی تنها به معنای مدیریت پسماندها نیست بلکه گامی حیاتی در جهت دستیابی به اهداف تعیین شده در اقتصاد چرخشی به حساب می‌آید. به‌کارگیری تفاله آلومینیومی، مزایای دیگری از جمله افزایش بهره‌وری انرژی، کاهش میزان انتشار گازهای گل‌خانه‌ای و استفاده هوشمندانه از منابع را به همراه خواهد داشت.

در همین راستا، بازیابی آلومینیوم از تفاله آن تنها به ۵ درصد از انرژی مورد نیاز برای تولید آلومینیوم اولیه نیاز داشته و تاثیر بسیار بالایی در صرفه‌جویی در مصرف برق دارد. همچنین استفاده از آن در فرایند بازیافت پسماندها، چرخه عمر مواد معدنی را افزایش داده که با الزامات جهانی در راستای لزوم افزایش بهره‌وری منابع اولیه هم‌سو است.

از سوی دیگر، تولید با فرآوری تفاله‌ها به جای استخراج آلومینیوم از بوکسیت موجب می‌شود میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای به میزان قابل ‌توجهی کاهش پیدا کند. به طور کلی، بازیابی مواد با ارزش بالا و به حداقل رساندن آسیب‌های زیست‌محیطی تفاله‌های آلومینیومی را که زمانی به عنوان یک پسماند صنعتی در نظر گرفته می‌شدند را به یک منبع اولیه بسیار با ارزش تبدیل کرده است. پیاده‌سازی چنین رویکردی نه تنها میزان کربن تولیدی در صنعت آلومینیوم را کاهش خواهد داد بلکه موجب حفظ منابع طبیعی و تقویت اصول اقتصاد چرخشی نیز خواهد شد.

گذار صنعت آلومینیوم به سمت ایجاد زنجیر تامین حلقه بسته و با هدف جلوگیری از هدررفت مواد اولیه، دیگر نه یک رویا بلکه آرزویی دست‌یافتنی بوده که روند اجرایی آن آغاز شده است. در حال حاضر و طبق آمارهای منتشر شده، بیش از ۶۰ تا ۷۰ درصد از تفاله‌های تولیدی در فرایند تولید آلومینیوم مورد بازیافت و فرآوری مجدد قرار می‌گیرد که نسبت به گذشته رشد قابل‌توجهی را نشان می‌دهد.

در پایان می‌توان بیان کرد ادامه روند رشد استفاده از تفاله‌های آلومینیومی در بخش‌های مختلف، به میزان سرمایه‌گذاری‌های اختصاص یافته، همکاری شرکت‌ها و فعالان صنعتی و به‌کارگیری فناوری‌های پیشرفته بستگی خواهد داشت.

انتهای پیام//