Resirkulert aluminium god som ny? Foredrag Avfall Innlandet 2012 Yngve Langsrud 2012-01-27
Innhold Hvorfor resirkulere aluminium? Hva mener vi med resirkulering av aluminium? Hva brukes aluminium til og hvor mye resirkuleres? Resirkulering av aluminium fra emballasje Resirkulering av aluminium fra bil Resirkulert aluminium god som ny?
Hvorfor resirkulere aluminium? Knapphet på ressursen (-) Representerer et deponi/avfallsproblem (+) Gir reduksjon av CO 2 utslipp (++) Sparer energi (+++) Er (bedrifts)økonomisk lønnsomt (+++)
Nok aluminium... Anslag kommersielle og kjente reserver av bauxitt: 25 000Mtons 4kg bauxitt 2kg Al 2 O 3 1kg Al. Årlig produksjon primæraluminium: Ca 40Mtons Reservene varer 25 000/(40 x 4) =Ca 150år (med dagens prod.volum)
Primærproduksjon av aluminium 13-14kWh/kg Al Legeringselementer Bauxite Al 2 O 3 Bayer prosess Elektrolyse Smelte (~99,7%) Al Støping Framstilling av 1 kilo aluminium ved elektrolyse: Pressbolt, valseblokk, ingot... Ca. 2 kg aluminium oxid Ca 0,5kg karbon (anode) Ca 13kWh energi Ca 1.5kg CO 2 utslipp
Hvor mye energi trengs for å smelte 1 kilo aluminium... Gitt av varmekapasitet og smeltevarme: (900J/kgK * (700-25)K +390000J/kg)*1kg =917kJ=917kWs=(917/3600)kWh= 0,25kWh Typisk virkningsgrad på en gassbrenner = 0,5 ): Bruker ca. 0.5kWh på å smelte ned 1 kilo aluminium (ca. 4% av energibehovet ved elektrolyseframstilling) (CO 2 -utslippet fra forbrenning av propan = ca. 0,12kg/pr. kg omsmeltet aluminium) Smelteovn ved Benteler s støperi på Raufoss
NOK/kg Hva er metall-verdien av aluminium... LME Des. 2011 140 120 100 80 60 40 20 0 Stål Sink Aluminium Bly Kopper Nikkel Tin Series1 3,30 11,49 12,12 12,30 45,30 108,90 116,40 Metallverdien av en aluminium ølboks (0,5l): 0,015kg *12,12 = 0,18kr PÅSTAND: Verdien av metallet er i hovedsak høyere enn kostnadene ved innsamling, sortering og omsmelting.
Innhold Hvorfor resirkulere aluminium? Hva mener vi med resirkulering av aluminium? Hva brukes aluminium til og hvor mye resirkuleres? Resirkulering av aluminium fra emballasje Resirkulering av aluminium fra bil Resirkulert aluminium god som ny?
Hva mener vi med resirkulering av aluminium? Komponent gjenbruk (ikke vanlig) Omsmelting i) Samme produkt ii) Annet produkt Ikke resirkulering Omsmeltet primærmetall (elektrolysemetall) + legeringselementer Benteler: 74% av støpt volum 2011 Et definisjonsspørsmål... Omsmeltet internt el. eksternt prosesskrap Benteler: 26% av støpt volum 2011 Resirkulering! Omsmeltet post consumed skrap Benteler: Begynt uttesting... Profilskrap o.l som kan smeltes direkte Benteler: 20,6% av støpt volum i 2011 Spon/oljeholdig spon som må kompakteres eller pre-smeltes Benteler: 3,8% av støpt volum 2011 Aluminium utvunnet fra dross. Dross er aluminiumoksid dannet under støping og inneholder typisk 50-60% aluminium Benteler: 1,6% av støpt volum 2011
Resirkulering (omsmelting) av brukt skrap: Hydro Holmestrand Europa s første produsent av aluminiumsplater basert på omsmelting av ~ 100% brukt skrap (årsvolum nær 100 000 ton) Forretningsidé: Bruke så billig skrap som legeringen tillater Overbevise kunden om at han kanskje kunne bruke en annen og mer skrap-tolerant legering Hvordan fikk de det til: God kunnskap om sammenhengen mellom legeringssammensetning og egenskaper. Lærte seg trading av skrap i Europa
Innhold Hvorfor resirkulere aluminium? Hva mener vi med resirkulering av aluminium? Hva brukes aluminium til og hvor mye resirkuleres? Resirkulering av aluminium fra emballasje Resirkulering av aluminium fra bil Resirkulert aluminium god som ny?
Aluminium er et nytt metall...
Hva brukes aluminium til? (størst) (nesten like stor) (noe mindre) (del mindre) 1. Transport 2. Bygg og konstruksjoner 3. Emballasje 4. Elektriske ledere Andre produktområder: Ca. 80-85% av all aluminium som produseres -Div. maskinkomponenter (ofte smidd og maskinert) -Sportsartikler -Trykktanker (spesielt flytende gass) -Rekkverk, autovern, trafikkskilt -Lithografiske plater -Konsoller, deksler -Husholdningsartikler -Off shore (helikopterdekk, leidere, boligkvarter)...
Mengde post consumed skrap til omsmelting øker raskt... EMBALLASJE TRANSPORT Primærproduksjon i 2010: Ca. 41 mill. ton
Hva er resirkuleringsgraden (Europa) Drikkeboks: 63% (ca. 60 dager livssyklus) Bygg: >90% (ca. 30 år livssyklus) Bil: >90% (ca. 12 års livssyklus)
Resirkulering av emballasje og drikkeboks i Norge Metallemballasje: Innsamlet: 11 800ton (Alfraksjon ukjent) Gjenvinningsgrad: 67% Drikkeboks: Innsamlet: 5 700ton (326 mill. bokser, mest Al) Gjenvinningsgrad: 92% Glass og metall gjenvinnes ved Syklus anlegg ved Onsøy, Fredrikstad
Drikkebokser i aluminium - det eneste gode eksempelet på closed loop resirkulering Tab og lokk i AlMglegering med mer Mg enn selve boksen => Omsmelting gir bokslegeringen (noe Mg brenner opp!)
Resirkulering av aluminium fra biler: Ulike teknikker brukes for å sortere ut aluminiumfraksjonen
Innhold Hvorfor resirkulere aluminium? Hva mener vi med resirkulering av aluminium? Hva brukes aluminium til og hvor mye resirkuleres? Resirkulering av aluminium fra emballasje Resirkulering av aluminium fra bil Resirkulert aluminium god som ny?
Aluminium er og blir aluminium Aluminiumatomer Flytende fase: Aluminiumatomene i svever fritt omkring en smelte Et aluminiumsatom er og blir et aluminiumatom! Fast fase: Aluminiumatomene er arrangert i et periodisk gitter Metallstrukturen blir den samme om den er omsmeltet 1000 ganger! a=b=c=0,0000004mm! Aluminiumatomer i fast metall
Men... Brukt skrap er ofte praktisk umulig å skille på legering => Ved omsmelting blir en del lavlegerte kvaliteter umulig å framstille Brukt skrap er ofte lakkert, anodisert eller inneholder en fraksjon organisk materiale => Krever forbehandling, spesielle ovner og spesielle smelterensingsteknikker
Resirkulering av aluminium: Muligheter ikke et problem (Resirkulert aluminium)