La nostra roadmap verso emissioni nette zero nella produzione di alluminio

In Brasile, siamo passati dall'olio combustibile pesante al gas naturale per alimentare il processo di produzione dell'allumina presso Hydro Alunorte, la più grande raffineria di allumina al mondo al di fuori della Cina. Questa iniziativa da sola ha ridotto le emissioni annuali di CO₂ della raffineria di 700.000 tonnellate. Inoltre, Hydro Alunorte ha introdotto tre caldaie elettriche per la produzione di vapore. L'introduzione di energia elettrica rinnovabile per la produzione di vapore riduce le emissioni annuali di carbonio di Alunorte di ulteriori 550.000 tonnellate.

Queste due iniziative sono fondamentali per realizzare la nostra strategia volta a ridurre del 30% le emissioni di gas serra lungo tutta la catena del valore entro il 2030. Riducendo l'impronta di carbonio delle materie prime necessarie per produrre alluminio, saremo in grado di fornire metallo primario con un'impronta di carbonio inferiore a 4 kg di CO₂e per kg di alluminio.

Tradizionalmente, l'industria dell'alluminio utilizza combustibili fossili per raggiungere le elevate temperature richieste sia per le operazioni di fusione che per la produzione di anodi di carbonio. Stiamo conducendo attività di ricerca e sviluppo con l'obiettivo di sostituire il gas naturale con fonti energetiche a zero emissioni di carbonio per alimentare questi processi.

Presso Hydro Sunndal, il più grande impianto di alluminio primario d'Europa, abbiamo sostituito il 70% del consumo di gas naturale per le operazioni di fusione e cottura degli anodi con biometano di provenienza locale. Puntiamo inoltre a passare dal gas naturale al biometano nei forni di cottura degli impianti di produzione di anodi al carbonio presso l'impianto primario di Årdal.

Hydro Sunndal sta inoltre testando la tecnologia al plasma come opzione per elettrificare i forni delle fonderie, utilizzando la stessa energia rinnovabile che alimenta le nostre principali fonderie. In caso di successo, il progetto pilota potrebbe avere un impatto non solo sull'industria dell'alluminio, ma anche su altri settori in tutto il mondo.

Nell'impianto di riciclo dell'alluminio di Høyanger , stiamo sostituendo il gas naturale con idrogeno verde in uno dei forni fusori, nel tentativo di sfruttare il potenziale di decarbonizzazione dell'idrogeno nella produzione di alluminio. Il progetto pilota si basa sull'esperienza del primo test su scala industriale al mondo condotto da Hydro sull'idrogeno verde nel riciclo dell'alluminio, nel giugno 2023.

Poiché la maggior parte delle operazioni logistiche è alimentata da combustibili fossili, stiamo affrontando le emissioni in questa fase cruciale della catena del valore. Le attività includono il trasferimento di tonnellate trasportate su camion verso mare, chiatta o ferrovia, maggiori sforzi per sviluppare rotte di trasporto più ecologiche in collaborazione con i fornitori e l'utilizzo della digitalizzazione per migliorare gli incentivi e la trasparenza. L'ambizione è raggiungere una riduzione del 30% delle emissioni derivanti dalla logistica entro il 2030.

Nel 2025, la "Wilson Eyde" è entrata in servizio su una rotta regolare tra i fornitori in Europa e gli stabilimenti produttivi di Hydro in Norvegia. Dotata di propulsione eolica e di un sistema basato sull'intelligenza artificiale per l'ottimizzazione del carburante, la nave rappresenta una nuova generazione di navi a basso consumo energetico introdotte nelle nostre operazioni logistiche.

In fase di sviluppo da parte di Hydro Technologists dal 2016, la tecnologia proprietaria HalZero si basa sulla conversione dell'allumina in cloruro di alluminio prima dell'elettrolisi. Cloro e carbonio vengono mantenuti in un ciclo chiuso, evitando così le emissioni di CO₂ ed emettendo solo ossigeno. Nel 2023, il progetto ha ottenuto il riconoscimento alla conferenza globale sul clima COP28 come promotore del cambiamento nella transizione energetica .

Presso il centro di collaudo appositamente costruito a Porsgrunn, in Norvegia, il nostro team di scienziati di fama mondiale sta attualmente lavorando per perfezionare le diverse fasi del processo HalZero. L'obiettivo è avviare la costruzione di un impianto pilota verso la fine del decennio, preparando HalZero all'impiego in fonderie greenfield.

Nel caso avesse successo, HalZero sarà una tecnologia di fusione a zero emissioni che eliminerà completamente le emissioni di CO₂ sia dall'elettrolisi che dalla fusione dell'anodo.

La fusione dell'alluminio tramite elettrolisi è un processo ad alta intensità di carbonio. Tuttavia, i gas di scarico risultanti presentano una concentrazione di CO₂ pari solo all'1% circa, il che rende la cattura del carbonio significativamente più complessa rispetto ai flussi a concentrazione più elevata derivanti dalla produzione di energia da combustibili fossili o da altri processi industriali. Inoltre, le impurità presenti nei gas di scarico dell'elettrolisi dell'alluminio rendono particolarmente difficile catturare efficacemente la CO₂ con le tecnologie CCS convenzionali.

Ciò rende lo sviluppo di tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) per l'industria dell'alluminio molto specifico per il settore. In assenza di tecnologie prontamente disponibili sul mercato, abbiamo avviato una partnership con Rio Tinto per esplorare le tecnologie CCS e accelerare l'implementazione di soluzioni commercialmente valide. I nostri sforzi congiunti includono la condivisione dei risultati di ricerca e sviluppo e dei costi relativi ad attività specifiche.

Stiamo attualmente perseguendo diverse soluzioni per trovare una soluzione economicamente vantaggiosa e riqualificare le fonderie di alluminio di Hall-Héróult con la tecnologia CCS. Dopo aver testato e sperimentato i metodi più promettenti, il nostro obiettivo è di avviare un progetto pilota su scala industriale entro il 2030. Parallelamente, stiamo lavorando per garantire l'accesso alle infrastrutture di trasporto e stoccaggio della CO₂ in un settore emergente in cui ruoli e responsabilità sono ancora in fase di definizione.

Grazie alla più recente tecnologia di pre-cottura nella produzione di alluminio, una cella elettrolitica consuma circa mezza tonnellata di carbonio per ogni tonnellata di alluminio prodotta. Gli anodi in carbonio sono costituiti da materiali fossili, ma stiamo cercando di incorporare biomateriali come scarti della silvicoltura e della produzione alimentare. La ricerca e lo sviluppo sono attualmente in una fase iniziale.

Dal 1990, abbiamo aumentato la capacità produttiva delle nostre fonderie di alluminio del 40%. Ciò nonostante, siamo riusciti a ridurre le emissioni delle nostre fonderie in Norvegia di oltre il 50%, principalmente grazie al completo passaggio dalla tecnologia Söderberg, ad alta emissione, alle moderne linee di cottura pre-cottura negli anni 2000. Da allora, abbiamo continuato a perfezionare le operazioni di fonderia, arrivando al Progetto Pilota Tecnologico di Karmøy , che ci ha permesso di sperimentare la tecnologia di produzione primaria più efficiente al mondo in termini climatici ed energetici.

Il miglioramento delle operazioni è un processo continuo, con sforzi significativi ora concentrati sulla digitalizzazione. La transizione verde e la transizione digitale sono strettamente collegate, poiché le tecnologie digitali svolgono un ruolo cruciale nella gestione delle risorse. Diversi progetti di digitalizzazione in corso mirano a ottimizzare le operazioni, migliorare l'efficienza e promuovere l'innovazione per ridurre sia le emissioni che i costi.

A differenza degli scarti pre-consumo derivanti dai processi di produzione ed estrusione dell'alluminio, gli scarti post-consumo hanno vissuto una vita passata come lattine per bevande, finestre, componenti di automobili o qualsiasi altro prodotto di consumo. Hanno un'impronta di carbonio prossima allo zero, poiché le emissioni sono già state contabilizzate. Ecco perché riciclare più rottami di alluminio post-consumo è fondamentale per accelerare la riduzione delle emissioni.

Per raggiungere questo obiettivo, Hydro esplora costantemente nuove possibilità sia per reperire rottami post-consumo sia per sviluppare tecnologie di selezione avanzate che consentano di selezionare, riutilizzare e dare nuova vita a una maggiore quantità di alluminio usato.

La tecnologia proprietaria HySort di Hydro, che utilizza la spettroscopia di degradazione indotta da laser (LIBS), consente a Hydro di scavare più a fondo nella pila degli scarti per riciclare l'alluminio che altrimenti finirebbe in discarica. Sperimentata presso il centro di riciclaggio Hydro di Dormagen, in Germania, la tecnologia è stata introdotta sul mercato statunitense nel settembre 2024 .

L'incremento della capacità di riciclaggio è uno dei fattori chiave della strategia complessiva di Hydro entro il 2030 per soddisfare la crescente domanda di prodotti riciclati a basse emissioni di carbonio.

Hydro ha aumentato la sua capacità di riciclo di oltre 650.000 tonnellate negli ultimi due anni. La maggior parte dell'aumento si è verificata in Europa, a partire dall'acquisizione dell'azienda polacca di riciclo dell'alluminio Alumetal nel 2023, che ha rafforzato significativamente la posizione di Hydro nel settore del riciclo in Europa. Nel settembre 2024, Hydro ha inaugurato il suo nuovo impianto di riciclo dell'alluminio a Székesfehérvár, in Ungheria , con una capacità annua di 90.000 tonnellate, destinato principalmente al mercato automobilistico.

Hydro ha inoltre investito in nuove capacità in Nord America, tra cui l'impianto di riciclaggio greenfield di Cassopolis, nel Michigan , inaugurato nel novembre 2023. Un terzo della produzione dello stabilimento di Cassopolis sarà realizzata con il marchio Hydro CIRCAL.

Oggi Hydro ricicla l'alluminio in 35 stabilimenti in Europa, Nord America e Sud America, con la produzione gestita dalle aree di business dell'alluminio upstream e downstream dell'azienda. Inoltre, entro il 2026 entreranno in funzione altre 200.000 tonnellate di nuova capacità di riciclo in Europa e negli Stati Uniti, tra cui un nuovo impianto di riciclo a Torija, in Spagna, con una capacità di 120.000 tonnellate all'anno.

Quando si utilizza un'elevata percentuale di contenuto riciclato nell'alluminio, la sfida principale è come soddisfare i requisiti specifici della lega dei prodotti finali. Ciò è possibile solo combinando una miscela estremamente precisa di qualità di scarto.

Aumentare la quota di contenuto riciclato nei prodotti finali richiede ulteriore innovazione. Per questo motivo, la collaborazione tecnica, la ricerca sulle leghe e lo sviluppo di nuove applicazioni rientrano nell'ambito delle partnership strategiche di Hydro con clienti come Mercedes-Benz , Volvo Group e il produttore di cavi NKT .

La partnership tra Hydro e Porsche ha raggiunto un nuovo livello nel luglio 2024, con un accordo che consente la riserva di capacità per la catena di fornitura di Porsche e lo sviluppo di nuove leghe automobilistiche con un contenuto di materiale riciclato più elevato.

Un altro traguardo è stato raggiunto all'inizio del 2024, quando l'azienda di biciclette britannica Brompton ha lanciato i primi cerchi in assoluto realizzati al 100% con scarti post-consumo. È stata la prima volta che l'alluminio riciclato a emissioni di carbonio prossime allo zero di Hydro è stato trasformato in un prodotto di consumo, dopo rigorosi test di sicurezza, resistenza, durata e resistenza alla corrosione.