제로로 가는 길

알루미늄은 탄소 문제입니다. 모든 전력선, 풍력 터빈, 태양광 패널 및 전기 자동차 배터리에는 알루미늄이 포함되어 있으므로 글로벌 온실가스(GHG) 배출을 줄이는 데 필요한 에너지 전환에 매우 중요합니다.

즉, "세상을 탈탄소화하려면 더 많은 알루미늄이 필요합니다"라고 Rio Tinto(NYSE:RIO)의 알루미늄 부문 CEO인 Ivan Vella는 말했습니다.

그러나 알루미늄 제련 자체는 탄소 집약적입니다. 제련 과정에서는 이산화탄소(CO2)가 생성될 뿐만 아니라 막대한 양의 전기가 사용되며, 그 전기가 석탄 발전에서 나온다면 알루미늄 1톤은 최대 16톤의 CO2를 생성할 수 있습니다.

따라서 국제에너지기구(International Energy Agency)에 따르면 알루미늄 제련은 세계 전체 산업 배출량의 3%를 차지합니다.

그렇다면 알루미늄의 탄소 집약도를 알루미늄 1톤당 CO2 2톤으로 낮출 수 있다면 어떨까요?

캐나다에서는 이미 그런 일이 이뤄지고 있습니다.

풍부한 수력 발전 덕분에 퀘벡과 BC에서 생산되는 알루미늄은 세계에서 탄소 함량이 가장 낮습니다.

BC 주 Trail에 있는 Teck Resources Ltd.(NYSE:TECK; TSX:TECK.A,TECK.B) 납-아연 제련소에서 생산되는 아연에 대해서도 마찬가지입니다. PwC는 최근 보고서를 통해 Teck's Trail에서 아연을 생산했음을 확인했습니다. 제련소는 아연 1톤당 0.93톤의 CO2 등가물을 생산하는데, 이는 전 세계 평균 아연 생산 1톤당 3~4톤의 CO2 등가물을 생산하는 것과 비교됩니다.

최근 영국 런던에서 열린 투자자 프레젠테이션에서 Vella는 Rio Tinto의 캐나다 제련소가 저탄소 알루미늄 제련소의 "독점 클럽"에 속해 있다고 말했습니다.

캐나다는 중국, 인도, 러시아에 이어 세계 4위의 알루미늄 생산국입니다. 미국의 알루미늄 제련 능력은 증가한 반면 미국의 제련 능력은 20년 전 약 20여 개의 제련소에서 오늘날 단 5개로 감소했습니다.

Vella는 런던의 투자자들에게 "우리의 야망은 캐나다 자산을 늘리는 것입니다"라고 말했습니다.

그러나 BC주에서는 제한된 전력 가용성으로 인해 이러한 성장이 제한될 수 있습니다. 퀘벡은 BC의 3배에 달하는 발전 용량을 보유하고 있으며 브리티시 컬럼비아에서 발전 용량을 늘리려는 Rio Tinto의 시도는 Rio Tinto의 Kenney 댐 및 Kemano 발전이 어류에 미치는 영향에 대한 우려로 인해 이전 정부 결정으로 인해 무산되었습니다. 역.

Rio Tinto는 최근 몇 년 동안 생산 능력을 두 배로 늘리는 동시에 온실가스 배출량을 줄이는 60억 달러 규모의 현대화 프로젝트를 통해 Kitimat의 생산량을 늘릴 수 있었습니다.

Rio Tinto와 Alcoa Corp.(NYSE:AA)은 현재 캐나다에서 생산되는 알루미늄의 배출을 제로로 만들 수 있는 ELYSIS라는 공정을 공동으로 연구하고 있습니다. 캐나다 정부는 이 프로젝트에 8천만 달러를 투자하고 있으며 퀘벡 정부는 6천만 달러를 배정했습니다.

알루미늄을 만드는 것은 먼저 보크사이트에서 알루미나(산화알루미늄)를 추출해야 하는 2단계 공정입니다.

알루미늄 제련에서는 산화알루미늄의 산소 원자로부터 알루미늄을 분리하기 위해 많은 양의 전기를 사용합니다. 이 공정에는 탄소 양극이 사용되며, 산소가 탄소 양극과 결합하면 CO2가 생성됩니다. 따라서 제련소에서 사용되는 전력이 100% 재생 가능하더라도 알루미늄 제련소에서는 여전히 CO2가 발생합니다.

20년 동안 Rio Tinto와 Alcoa의 연구원들은 제련 과정에서 탄소가 필요하지 않은 "불활성 양극"을 개발하려고 노력해 왔으며 이제 시범 프로젝트에 사용되는 무언가를 갖게 되었습니다.

Vella는 "여기에 포함된 기술은 과학과 물리학의 한계에 있습니다."라고 말했습니다. "이것은 매우 어렵습니다."

ELYSIS 기술은 현재 퀘벡주 Saguenay-Lac-Saint-Jean에 있는 Rio Tinto의 Alma 제련소의 단일 셀에서 테스트되고 있는 "비활성" 양극입니다. Rio Tinto는 ELYSIS 무탄소 알루미늄을 구매하기 위해 줄을 선 주요 고객을 보유하고 있습니다. Apple(Nasdaq:AAPL)은 ELYSIS 기술에 투자했으며 첫 번째 고객이 될 계획입니다.