Elektrolyseteknologi

I Hydro jobber vi kontinuerlig med å forbedre elektrolyseteknologien i verkene våre. Målet er mindre energiforbruk og mindre utslipp til miljøet.

Elektrolyse av alumina

Elektrolyseprosessen er en viktig del av aluminiumproduksjonen. Det er her aluminiumoksid, råvaren til aluminium, prosesserer til flytende aluminium. Elektrolyseprosessen er en svært energikrevende prosess, og står for mer enn halvparten av energiforbruket i fremstillingen av primæraluminium.

Stadig forbedring

Dagens aluminiumproduksjon er fortsatt basert på Hall Heroult-patentet fra 1886. Siden oppstarten og fram til nå har imidlertid effektiviteten og produktiviteten forbedret seg enormt.

Hydros elektrolyseprosess er en av de mest energieffektive i verden. Likevel er målet vårt er å gjøre den enda mer effektiv. Utvikling av ny og forbedret celleteknologi er derfor en av de viktigste oppgavene for Hydros teknologienhet.

Ved kompetansesentrene våre i Norge og Tyskland jobber hundretalls spesialister dedikert med å forbedre smelteverksteknologien. Ulike generasjoner celleteknologi i ulike faser av utviklingsløpet testes og kvalitetssjekkes samtidig.

Ved Referansesenteret i Årdal bygger vi prototyper og pilotceller, samtidig som spesifikke teknologielementer på enkeltceller testes ut på smelteverkene.

Mål for nye generasjoner av elektrolyseteknologi

  • Bedre produktivitet og utnyttelse av råstoffer
  • Lavere energiforbruk og økt gjenvinning av varme
  • Reduksjon og klargjøring for fangst av alle CO2-utslipp

Teknologievolusjonen

Produksjonsteknikken ved Hydros smelteverk forbedres kontinuerlig. Her er de siste generasjoners nyvinninger innen elektrolyseteknologi:

HAL300

HAL300-generasjonen av elektrolyseceller er i drift ved Hydros deleide anlegg Qatalum i Qatar og i den nyeste produksjonsserien på Sunndal verk. Denne teknologien kan vise til svært gode tall i produksjonen i forhold til forgjengeren HAL200, både når det gjelder produksjonsvolum og lavere kostnader.

HAL300 Elektrolysecelle

Nøkkeltall:

  • 1,6 tonn CO2 pr. tonn aluminium
  • 13,3 kWh/kg

HAL4e-generasjonen

tter noen års svært vellykket uttesting ved Hydros referansesenter i Årdal, står HAL4e-generasjonen klar til industriell bruk neste gang Hydro bygger et aluminiumsverk. HAL4e vil danne grunnlaget for Hydros planlagte pilotanlegg på Karmøy, som bygges for å verifisere teknologien og installasjonene i industriell skala.

HAL4e Elektrolysecelle

Nøkkeltall:

  • 1,5 tonn CO2 pr. tonn aluminium
  • 12,5 kWh/kg

HALsee

HALsee står for supereffektiv energi, og er en tidlig utgave av en teknologi som vil kunne produsere et kilo aluminium med mindre enn 12 kWh per kilo produsert aluminium. En viktig side ved utviklingen av HALsee er reduksjon av varmetap og gjenvinning av varme fra produksjonsprosessen. HALsee vil også legge til rette for å fange CO2-utslipp.

HALsee Elektrolysecelle

Neste teknologisprang

Vi er allerede i gang med ytterligere generasjoner av celleteknologi, og har en langsiktig visjon om 10 kW timer per kilo produsert aluminium. For å nå dette ambisiøse målet, trenger flere av kompetanseområdene våre kontinuerlig fokus:

Modellering

Hver elektrolysecelle består av deler som må fornyes med noen års mellomrom. Vi benytter avanserte modelleringsverktøy for å et optimalt design som gjør driften stabil og gir maksimal energiutnyttelse. Varmebalanse, magnetfelt og effekt av materialegenskaper er noe av det som beregnes ved hjelp av modeller som simulerer elektrolyseprosessen.

Logistikk

Med egenutviklede logistikkmodeller simuleres og optimaliseres

materialflyten på metallverket. Eksempler på logistikk på metallverket kan være råvarer inn og metall ut til støperiet, trafikkmønster til tappevogner og utnyttelse av vedlikeholdskraner.  

Materialegenskaper

Alumina, det viktigste råstoffet i elektrolyseprosessen, krever spesiell håndtering. Her har Hydro utviklet et kompetansetungt miljø og nye forbedringsprosjekter settes stadig i gang, for blant annet å oppnå en mer homogen masse og unngå blokkering og segregering. 

Partnerskap

For å nå målene våre om en enda mer miljøvennlig og energieffektiv aluminiumproduksjon, samarbeider Hydro med ledende selskaper og institusjoner over hele verden. Vårt felles mål er å utvikle teknologi og smelteverk for fremtiden, som i enda større grad vil kunne oppnå miljøvennlig og energieffektiv produksjon av aluminium.

 

HAL300 13,5 KWh. HAL4e 12,5KWh. HALsee under 12 KWh. Visjon 10 KWh/Kg


Oppdatert: 11. oktober 2016