Linde och aluminiumproducenter testar vätgasens potential att minska CO2-utsläppen

Det är inte varje dag som konkurrenter samarbetar för att ta sig an en gemensam utmaning.

Men det är precis vad som hände nyligen när representanter från konkurrerande aluminiumproducenter tillbringade veckan tillsammans på Lindes Combustion Technology Center i Älvsjö utanför Stockholm.

Även om företagen de representerar konkurrerar på marknaden, anlände gruppen av norska ingenjörer och metallurger till Stockholm förenade av ett gemensamt uppdrag: att vidta åtgärder för att hjälpa till att minska CO₂-utsläppen inom aluminiumindustrin.

– Vi måste hitta en lösning för att nå noll CO₂, säger Lindes Sjur Bjarte Dalsbotten, applikationsingenjör baserad i Oslo.

Dalsbotten hjälpte till att övertyga flera av sina norska kunder att resa till Lindes unika Combustion Technology Center i Älvsjö utanför Stockholm för att samarbeta i en rad banbrytande tester.

Specifikt undersökte de i vilken utsträckning vätgas kan ersätta fossila bränslen som propan och metan vid smältning av aluminium.

"Alla i aluminiumindustrin letar efter lösningar som kan minimera deras CO₂-fotavtryck från att smälta aluminium", förklarar Yngve Langsrud, från BENTELER Automotive som var en av dem som deltog vid testerna.

Tidigare tester vid Lindes anläggning i Älvsjö har bidragit till att visa att vätgas kan ersätta fossila bränslen för uppvärmning av stål.

Eftersom vätgas i Sverige kan produceras med el från förnybara kraftkällor kan övergången till vätgas bidra till ett paradigmskifte mot fossilfri produktion för landets stålproducenter.

Men att värma stål skiljer sig ganska mycket från att smälta aluminium. De kemiska egenskaperna hos smält aluminium gör det mycket känsligt för oxidation, vilket gör aluminiumet oanvändbart.

Smält aluminium kan också absorbera väte, vilket kan påverka kvaliteten på den färdiga produkten negativt. Som ett resultat är användningen av väte som bränsle för att smälta aluminium behäftad med osäkerhet.

– Det finns för närvarande inga bra mätningar på hur vätgas som förbränningskälla påverkar aluminium, förklarar Martin Syvertsen, senior forskare vid norska forskningsinstitutet SINTEF, en av experimentens projektledare.

– Att förstå hur förbränning av vätgas kommer att påverka kvaliteten på aluminium är det första steget mot att kunna använda väte vid smältning av aluminium, säger Syvertsen.

För att ta itu med frågan om hur vätgas kan ersätta fossila bränslen, genomförde teamet en serie tester med olika bränsleblandningar och ugnsatmosfärer, vilket stadigt ökade mängden vätgas.

Linde's Combustion Technology Center är unikt lämpat för att utföra dessa typer av tester.

"Det är det enda Technology Center som jag känner till där vi verkligen kan testa industriella atmosfärer som de i en smältugn i aluminiumindustrin", säger han.

Resultaten kan få stor inverkan i Norge, där aluminium är en stor verksamhet.

Som den största tillverkaren av primäraluminium i Västeuropa, exporterar Norge nästan 1,5 miljoner ton av metallen årligen. År 2020 värderades norska aluminiumexporten till 3,3 miljarder USD i intäkter vilket gör den till den tredje största exporten i värde efter endast petroleum och fisk.

Tack vare rikligt med förnybar el har Norges aluminiumproducenter redan tagit stora framsteg för att minska utsläppen kopplade till produktionen.

Men ökade krav från kunder på försörjningskedjor med lägre CO₂-avtryck innebär att pressen ökar på aluminium och andra råvaruproducenter att minska sina utsläpp ytterligare.

När man tillför varm elektrolysmetall till ugnarna går det åt mindre bränsle i processen”, förklarar BENTELERs Langsrud. ”BENTELER tillsätter bara kall metall till våra ugnar för produktion av extrusionsgöt, så CO₂-utsäppet per ton aluminium blir högre när vi använder fossila bränslen.

Han sager även: "Vi börjar se de första tecknen på att bilindustrin faktiskt är villig att betala för att minska sitt CO₂-avtryck".

"Dessa tester kan ge en konkurrensfördel för leverantörer som har förmågan att leverera delar med ett lägre CO₂-fotavtryck. Det visar också att vi ligger i framkant eftersom detta inte har gjorts tidigare."