پروژه «AlSiCal» قصد دارد با اجرایی کردن یک فناوری که تولید پسماند و همچنین تولید گازهای گلخانه‌ای را به صفر می‌رساند، یک انقلاب صنعتی در بخش فلزات و مواد معدنی ایجاد کند.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات آنلاین» و به نقل از روابط عمومی موسسه راهبردی معدن و فولاد سبز (سیگماس)، از سال ۲۰۰۹، شرکت نوردیک ماینینگ در حال توسعه یک فناوری جدید برای تولید آلومینا به عنوان جایگزینی پایدار برای روش‌های تولید فعلی (فرایند بایر) بوده است. این فناوری با مشارکت شرکت ماینینگ و موسسه فناوری انرژی «IFE» با موفقیت توسعه یافته و در چندین کشور از جمله نروژ، روسیه، ایالات متحده آمریکا و کانادا توسط اداره ثبت اختراع اروپا به ثبت رسیده است.

در ماه ژوئن ۲۰۱۹، شرکت نوردیک ماینینگ اعلام کرد که برنامه افق ۲۰۲۰ اتحادیه اروپا، مبلغ ۵٫۹ میلیون یورو برای پروژه «AlSiCal» برای توسعه بیشتر این فناوری اعطا کرده است. «AlSiCal»، یک پروژه تحقیقاتی و نوآوری بلندپروازانه برای تحقیقات بیشتر، توسعه و کاهش خطر فناوری و ارزیابی امکان‌سنجی فنی و اقتصادی است.

این فناوری که فناوری Aranda-Mastin (فناوری AM) نام دارد، جایگزینی با ضایعات کم و ردپای کربن کم برای تولید آلومینای فعلی است. تولید آلومینای امروزی، عمدتا بر اساس منابع بوکسیت تصفیه شده از طریق فرایند بایر است. استخراج و فرآوری بوکسیت به دلیل تولید بسیار زیاد پسماندهای سمی، انتشار کربن و استفاده از زمین زیاد، اثرات زیست‌محیطی زیادی دارد. فناوری جدید جایگزینی نوآورانه بر پایه سنگ‌های آلومینا – کلسیم غنی مانند آنورتوزیت است. آنورتوزیت یک سنگ فلدسپات غنی از آلومینا با ۳۰ درصد آلومینا محسوب می‌شود. با فناوری جدید، آنورتوزیت می‌تواند به طور کامل برای تولید آلومینا همراه با محصولات جانبی سیلیس و کربنات کلسیم مورد استفاده قرار گیرد. این فناوری شامل یک مرحله فرایند مصرف کربن است که اجازه می‌دهد ردپای کربن پایینی داشته باشد.

فرایند تولید بر اساس انحلال مواد معدنی با اسید هیدروکلریک در دما و فشار متوسط است. سیلیس در فرایند لیچینگ پسماندی تشکیل می‌دهد و به عنوان محصول جانبی استخراج می‌شود. آلومینیوم از طریق فرایند «Sparging» استخراج شده و متعاقبا برای تشکیل آلومینا کلسینه می‌شود.

کربنات کلسیم رسوبی با استفاده از دی‌اکسید کربن در فرایند تولید می‌شود. کربنات کلسیم، کالایی است که به عنوان پرکننده در کاغذ، پلاستیک و رنگ کاربرد دارد و سیلیس به عنوان پرکننده در لاستیک‌ها و پلاستیک‌ها و در تولید سیمان استفاده می‌شود. این فرایند به طور بالقوه می‌تواند نزدیک به ۵۰۰ هزار تن دی‌اکسید کربن در هر میلیون تن آلومینا مصرف کند که معادل انتشار آلودگی از یک سکوی گاز با سایز متوسط است. گاز دی‌اکسید کربن را می‌توان به طور ایمن ذخیره کرد و یا به عنوان بخشی از تولید کربنات کلسیم مورد استفاده قرار داد.

هدف این فرایند، عاری بودن از ضایعات است زیرا انتظار می‌رود که تقریبا تمام اجزای آنورتوزیت محصولات قابل فروش باشند. با اعطای پروژه «AlSiCal»، یک برنامه کاری بلندپروازانه چهار ساله برای توسعه بیشتر این فناوری در حال اجراست. کنسرسیوم پروژه «AlSiCal» متشکل از ۱۶ شریک بین‌المللی از ۹ کشور است. این پروژه در چهار مرحله زیر توسعه می‌یابد:

مرحله یک: منابع جدید

نقشه‌برداری، ارزیابی و کیفیت آنورتوزیت و سایر منابع جایگزین توسط تیم بین‌المللی ما با در نظر گرفتن گزینه‌های جهانی.

مرحله ۲: فرایند نوآورانه

 این پروژه فناوری Aranda-Mastin (AM) را بیشتر توسعه داده و خطرات از بین خواهد برد. برای بهینه‌سازی فرایند، کار آزمایشی فشرده بر روی لیچینگ منبع، جداسازی و خالص‌سازی سیلیس، تولید آلومینا و تولید بی‌کربنات کلسیم (PCC) با جذب کربن دی‌اکسید به صورت یکپارچه انجام خواهد شد. این پروژه بخشی از فرایند را در مقیاس آزمایشی تایید می‌کند و مبنایی را برای ارتقای مقیاس فناوری در آینده به عنوان یک کل فراهم می‌کند.

مرحله ۳: جذب و استفاده یکپارچه «CO2»

این پروژه ادغام فناوری جذب «CO2» برای آن دسته از سایت‌هایی که انرژی تجدیدپذیر در دسترس ندارند را مورد ارزیابی قرار می‌دهد. ادغام جذب کربن دی‌اکسید با فرایند Aranda-Mastin (AM) از هم‌افزایی انرژی و مواد بهره‌مند خواهد شد. علاوه‌براین، فناوری (AM) از «CO2» در فرایند استفاده می‌کند. این نشان‌دهنده تعادل منفی «CO2» در جایی است که انرژی تجدیدپذیر وجود دارد و یا انتشار «CO2» در جایی که از انرژی تجدیدپذیر استفاده نمی‌شود.

مرحله ۴: مواد خام سبزتر

یک منبع، مکان و فرایند، منجر به چندین مزیت مورد انتظار می‌شود و این امر تاثیر تولید مشترک روی محیط زیست را به حداقل می‌رساند. این پروژه شامل تجزیه و تحلیل فنی اقتصادی، ملاحظات بازار و کسب‌وکار، تجزیه و تحلیل چرخه عمر و تجزیه و تحلیل ریسک و اثرات زیست‌محیطی و اجتماعی است تا اطمینان حاصل شود که این فناوری، در واقع روشی پایدارتر برای تولید این مواد است.

آخرین وضعیت پروژه در سال  ۲۰۲۳ اعلام شده در سایت پروژه:

-ارزیابی چرخه زندگی (LCA): مزایای فناوری «AlSiCal»

در طول پروژه «AlSiCal»، ارزیابی دقیق چرخه زندگی (LCA) توسط سه عضو از اعضای کنسرسیوم (AdMiRIS با همکاری UNIZAR و IFE) انجام شده و چند گزینه در این مطالعه ارزیابی شده است:
-فرایندهای «AlSiCal» با فرض استفاده انرژی تجدیدپذیر؛
-همان فرایندهای «AlSiCal» اما با فرض استفاده از سوخت‌های فسیلی؛
-فناوری‌های صنعتی فعلی با استفاده از به‌روزترین فناوری برای تولید محصولات مشابه در «AlSiCal»؛

نتایج:

نتایج به دست آمده به وضوح مزایای زیست‌محیطی عظیم فناوری «AlSiCal» را در مقایسه با آخرین تکنولوژی موجود نشان می‌دهد که از جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• مصرف انرژی برای تولید هم‌زمان آلومینا، کربنات کلسیم رسوب‌ شده و سیلیس که به عنوان جایگزین سیلیس رسوب‌ شده استفاده می‌شود. با فناوری «AlSiCal» به طور قابل‌توجهی کمتر از کل انرژی مصرف‌ شده برای تولید این مواد با آخرین فناوری‌های کنونی است.
• مقوله‌های تاثیرگذار مربوط به نشر در هوا مانند تغییرات آب‌وهوا برای تولید آلومینا، کربنات کلسیم رسوب‌ شده و سیلیس رسوب‌ شده با فناوری‌های «AlSiCal» در مقایسه با بهترین تکنولوژی قابل دسترس فعلی تولیدکننده این مواد به‌ طور قابل‌توجهی کمتر است.
• برقی شدن فرایندهای «AlSiCal» موجب حداقل شدن تاثیرات مربوط به انتشار گازهای گلخانه‌ای در هوا می‌شود.
• نیازهای انرژی کمتر، دسترسی آسان به ترکیب انرژی سبز و فاصله بسیار کوتاه‌تر معدن آنورتوزیت تا کارخانه در مقایسه با میانگین فاصله انتقال بوکسیت به اروپا، فناوری‌های «AlSiCal» را سازگارتر با محیط زیست می‌سازد.
• یکی از مزایای اصلی «AlSiCal» این است که ضایعات و به ویژه پسماندهای بوکسیت را تولید نمی‌کند. اجتناب از تولید حجم زیادی از پسماند بوکسیت (۰٫۸ تن در تن آلومینا) و تاثیر دفن پسماندهای بوکسیت که با مقوله‌های اوتروفیکاسیون و مسموم شدن انسان و محیط ‌زیست مرتبط بوده، از اهمیت زیادی برخوردار است.

قابل اجرا بودن به لحاظ اقتصادی:

پروژه «AlSiCal» قصد دارد با اجرایی کردن یک فناوری که تولید پسماند و همچنین تولید گازهای گلخانه‌ای را به صفر می‌رساند، یک انقلاب صنعتی در بخش فلزات و مواد معدنی ایجاد کند. مطالعات فنی اقتصادی انجام گرفته، بیانگر درک جامعی از پتانسیل فناوری «AlSiCal» و رقابت آن در بازار موجود است.

یافته‌های مطالعه امکان‌سنجی نشان داده‌اند که فرایند «AlSiCal-IFE»، بهینه‌‌سازی شده برای ظرفیت پردازش واقعی و مصرف مواد، چشم‌انداز اقتصادی امیدوارکننده‌ای را نشان می‌دهد. این نشان‌دهنده پتانسیل پروژه «AlSiCal» برای تاثیر قابل‌توجهی بر بخش معدن است. علی‌رغم سطح آمادگی فناوری پایین «AlSiCal» که مستلزم درجه مشخصی از عدم قطعیت بوده، نتایج برای ادامه توسعه فناوری «AlSiCal» به سمت صنعتی‌سازی و تجاری‌سازی بسیار دلگرم‌ کننده است.

انتهای پیام//