Aluminijum je metal koji je oblikovao moderni svet, od limenki za piće i kuhinjskog posuđa, preko delova različitih aviona i automobila, do elemenata gigantskih građevina i elektronskih uređaja. Izuzetno je lagan, izdržljiv i otporan na koroziju, što ga čini nezamenjivim za široku primenu u brojnim sferama industrije. Ipak, iza sjajne srebrne površine aluminijuma krije se i tamnija strana. Njegova proizvodnja troši ogromne količine energije i donosi ozbiljne ekološke izazove, a ekspanzija potrebe za njim samim tim i povećava rizike po životnu sredinu.

Danas aluminijumska industrija značajno doprinosi emisijama gasova staklene bašte u svetu i drugim vidovima pratećeg zagađenja. Kako globalna potražnja za ovim metalom raste, jer je nezamenjivo važan za tehnologije budućnosti poput električnih vozila i obnovljivih izvora energije, postavlja se pitanje može li se ta industrija učiniti održivom. Najvažnija pitanja ostaju koje mogućnosti postoje za ekološki napredak, koje nove tehnologije obećavaju promene, sa kakvim problemima se trenutno suočava industrija i gde se trenutno nalazi po pitanju zagađenja. Zato je važno razmotriti pozitivne primere zemalja, kompanija i inicijativa koje pokazuju put napred, ali i negativne primere koji upozoravaju koliko je posla pred celim sektorom da bi bio u potpunosti održiv.

Reciklaža aluminijuma kao veliki potencijal

Aluminijum ima veliku prednost jer se može reciklirati iznova bez gubitka kvaliteta, što ga čini idealnim za cirkularnu ekonomiju. Jedan od najsvetlijih aspekata aluminijuma u kontekstu održivosti jeste njegova mogućnost reciklaže. Otprilike 75% svog aluminijuma ikada proizvedenog i dalje je u upotrebi danas, upravo zahvaljujući reciklaži i dugotrajnosti ovog metala. 

Povezano: Koja je ekološka cena uspona veštačke inteligencije?

Ova impresivna statistika pokazuje koliki potencijal ima ponovna upotreba aluminijuma. Svaki komad čija se upotreba završi i ponovo se istopi može da se vrati u proizvodni ciklus umesto da postane otpad. Reciklažom aluminijuma ostvaruju se ogromne uštede u energiji i resursima. Da bi se proizveo aluminijum iz sekundarnih, recikliranih izvora, potrebno je svega oko 5% energije u poređenju s proizvodnjom nove (primarne) količine aluminijuma iz rude. Drugim rečima, svaki put kada recikliramo limenku ili stari ram prozora, uštedimo preko 90% energije u odnosu na eksploataciju boksita i elektrolizu nove metalne glazure. 

Osim energije, time se drastično smanjuju i emisije gasova staklene bašte, jer reciklažom se izbegavaju procesi koji bi inače generisali velike količine ugljen-dioksida. Evropska industrija aluminijuma procenjuje da bi povećanje stope reciklaže u narednim decenijama moglo godišnje da izbegne desetine miliona tona CO₂ emisija do sredine veka. To znači da reciklaža nije samo pitanje otpada, već i klimatskih promena. Svaki kilogram sekundarnog aluminijuma pomaže u borbi protiv globalnog zagrevanja. 

Iako su mogućnosti reciklaže ogromne, još uvek se ne koristi pun potencijal. Primera radi, na globalnom nivou, stope reciklaže limenki se razlikuju od zemlje do zemlje. Dok neke države postižu izuzetne rezultate, na primer Brazil reciklira blizu 98% odbačenih aluminijumskih limenki, a u mnogim evropskim zemljama stope prelaze 70%, druge zemlje zaostaju. U Sjedinjenim Državama, recimo, svega oko polovine upotrebljenih limenki završi u reciklaži, dok ostatak završava na deponijama. 

Razlozi su često nedostatak infrastrukture, slaba motivacija potrošača ili nepostojanje sistema kaucije (vraćanja ambalaže uz povrat novca). To ukazuje da postoji veliki prostor za napredak. Napredna postrojenja danas, opremljena senzorima i automatskim razdvajačima metala, već mogu da identifikuju i izdvoje aluminijum visokog kvaliteta iz mešanog otpada, čak i razvrstavajući različite legure po sastavu. Daljim ulaganjem u ovakve tehnologije, aluminijum bi u budućnosti mogao da postane pravi šampion cirkularne ekonomije kao materijal koji se praktično ne gubi, već kruži između potrošača i proizvođača uz minimalan utrošak nove energije.

Tehnološke inovacije za održiviju proizvodnju aluminijuma

Tehnologija igra ključnu ulogu u preobražaju aluminijumske industrije ka održivosti. Tradicionalni proces dobijanja aluminijuma star je preko jednog veka: to je Hall–Héroult-ova elektroliza, u kojoj se pročišćeni aluminijum-oksid (glinica) istapa u ogromnim posudama i kroz rastopljenu so provodi struja, izazivajući taloženje čistog aluminijuma na katodi. Ovaj proces, iako efikasan u proizvodnom smislu, ima jednu veliku manu, a to je što koristi ugljenične anode koje se troše i pri reakciji sa kiseonikom stvaraju ugljen-dioksid. Zbog toga klasična elektroliza aluminijuma neizbežno emituje velike količine CO₂ direktno u atmosferu. 

Međutim, nova generacija tehnologije obećava da će promeniti tu sliku. Jedna od najrevolucionarnijih inovacija u razvoju je upotreba „inertnih“ anoda umesto ugljeničnih. Za razliku od klasičnih anoda koje sagorevaju, inertne anode su izrađene od materijala koji ne reaguje sa rastopljenom glinicom na način koji stvara gasove staklene bašte. Umesto ugljen-dioksida, proces sa inertnim anodama oslobađa čist kiseonik kao nusprodukt. Veliki svetski proizvođači aluminijuma udružili su snage kako bi ovu tehnologiju doveli iz laboratorija u fabričke hale. Zajednička inicijativa rudarskih kompanija, uz podršku kompanije Apple i vlada Kanade i Kvebeka, pod nazivom ELYSIS, 2018. godine je najavila upravo takav proboj. 

Povezano: Zašto vozila na vodonik nisu zaživela

Prve manje količine “ugljenično neutralnog” aluminijuma već su proizvedene i našle su primenu u potrošačkim proizvodima. Na primer, Apple je u specijalnoj seriji svog uređaja upotrebio aluminijum nastao ovim procesom. I druge kompanije, poput ruskog RUSAL-a ili norveškog Hydro-a, eksperimentišu sa inertnim anodama. Očekuje se da će u narednih nekoliko godina ova tehnologija ući u pilot-faze većeg obima, a do 2030. mogla bi da čini značajan udeo u novoproizvedenom aluminijumu. Ako se uspešno komercijalizuje, inertna anoda bi praktično eliminisala direktne emisije CO₂ iz elektrolize, čineći time primarnu proizvodnju aluminijuma znatno „zelenijom“. 

Paralelno sa ovim unutrašnjim inovacijama procesa, dekarbonizacija energetskih izvora je drugi ključ održive transformacije. Pošto proizvodnja aluminijuma zahteva ogromnu količinu električne energije, izuzetno je važno koji pogon koriste aluminijumske elektrane. Tradicionalno, mnogi pogoni su se gradili blizu jeftinih izvora struje, nekad su to, nažalost, bile termoelektrane na ugalj, što je rezultiralo velikim emisijama. Danas, fokus je na korišćenju obnovljivih izvora energije za pogon elektrolize. Hidroelektrane su dugo bile saveznik aluminijumske industrije. Zemlje poput Norveške, Kanade ili Brazila iskoristile su obilje energije vode da napajaju svoje topionice. 

Norveška se ističe kao primer, jer gotovo čitava njena aluminijumska proizvodnja koristi hidroenergiju, pa je ugljenični otisak norveškog aluminijuma svega četvrtina svetskog proseka. Čak je i ime brenda Hydro sinonim za tu prednost. Pored hidroenergije, danas se istražuju i drugi izvori. Solarna energija je korišćena u Ujedinjenim Arapskim Emiratima da se proizvede prva “solarna serija” aluminijuma, namenjena ekološki osvešćenim kupcima. Vetrenjače i čak geotermalna energija (na primer na Islandu) takođe su u igri u raznim delovima sveta kako bi se aluminijumska proizvodnja odvojila od fosilnih goriva. 

Inovacije se događaju i u drugim fazama proizvodnje. Naučnici sada istražuju načine da ovaj proces učine efikasnijim ili da iskoriste otpad. Takođe, postoje napori da se koristi vodonik kao gorivo u pojedinim segmentima, recimo, u pećima za topljenje recikliranog aluminijuma, kako bi se zamenio prirodni gas i smanjile emisije. Sve ove inovacije, od laboratorije do pogona, usmerene su ka istom cilju da aluminijum budućnosti bude materijal čija proizvodnja ne opterećuje planetu onoliko koliko je to činila u prošlosti, ali prepreke postoje.

Izazovi industrije: potrošnja energije, emisije i zagađenje

Koliko god da su obećavajuće inovacije koje su spomenute, polazna tačka je surova realnost da aluminijumska industrija danas proizvodi velike negativne ekološke efekte Potrošnja energije je prvi i najočigledniji izazov. Za proizvodnju samo jedne tone primarnog aluminijuma (dakle, iz rude, ne reciklažom) potrebno je oko 13–15 megavat-sati električne energije. To je struja dovoljna da jedno prosečno domaćinstvo bude obezbeđeno za čitavih par godina, utrošena za samo jednu tonu metala! Zbog toga se aluminijum ponekad naziva “zamrznuta struja”. 

Tradicionalno, ova ogromna glad za energijom značila je i ogromne emisije ako struja dolazi iz fosilnih goriva. Primera radi, ako bi sva ta energija dolazila iz elektrana na ugalj, proizvodnja jedne tone aluminijuma mogla bi da emitije i do 10–15 tona CO₂ (sabrajući i direktne i indirektne emisije). Naravno, gde se koristi hidro energija ili drugi čisti izvor, emisije su manje, ali globalni negativan uticaj je i dalje zabrinjavajući. Smatra se da aluminijumska industrija, uzimajući u obzir i direktne procese i potrošnju struje, emituje oko 1 milijardu tona ugljen-dioksida godišnje, što je otprilike 2% ukupnih globalnih emisija. Drugim rečima, za klimatske promene, ovaj sektor je gotovo ravnopravan sa celokupnom globalnom avio-industrijom ili celim poljoprivrednim sektorom neke veće zemlje. 

Povezano: DR Kongo bi mogao da postane Saudijska Arabija minerala

Kina, na primer, kao ubedljivo najveći svetski proizvođač aluminijuma, većinu svojih topionica napaja strujom iz termoelektrana na ugalj. Posledica toga je da je efekat ugljenika kineskog aluminijuma među najvišima na svetu. Suprotno tome, u Evropi, Severnoj Americi i Australiji, mnoge topionice koriste hidroenergiju, pa proizvedu i do četiri puta manje CO₂ po kilogramu aluminijuma. Ovaj disparitet je istovremeno izazov i prilika, jer ako bi se celokupna industrija prebacila na čistu energiju, globalne emisije aluminijumskog sektora drastično bi se smanjile. Međutim, to nije jednostavan poduhvat, pošto neke topionice su vezane dugoročnim ugovorima ili infrastrukturom za fosilnu energiju, a prelazak iziskuje velika ulaganja i u nekim slučajevima geografsko preseljenje pogona bliže izvorima obnovljive energije. Pored potrošnje energije i CO₂, aluminijumska industrija nosi i druge oblike zagađenja. 

Da bi se dobio aluminijum, prvi korak je rudarenje boksita, rude iz koje se aluminijum dobija. Zemlje poput Gvineje u Zapadnoj Africi, zatim Australije, Brazila, Jamajke i Indonezije imaju velika ležišta boksita. Nagla ekspanzija rudnika u nekima od ovih zemalja dovela je do zabrinjavajućih posledica: krčenje šuma, erozija zemljišta, zagađenje voda i ugrožavanje lokalnih zajednica. Na primer, u Gvineji je proteklih godina zabeleženo da su hiljade hektara šume posečene kako bi se otvorili novi kopovi, što je poremetilo ekosisteme i iseljavalo divlje životinje poput ugroženih šimpanzi. Meštani u okolini rudnika se često žale na prašinu crvenkastog boksitnog praha koji prekriva kuće i zasade, kao i na zamućenje i kontaminaciju lokalnih izvora vode. Indonezija je, recimo, uvela moratorijum na izvoz neprerađenog boksita i pooštrila pravila rudarenja kako bi pokušala da obuzda haotično otvaranje rudnika koje preti njenim šumama. 

Održivost industrije aluminijuma ne tiče se dakle samo fabrika, već i tih udaljenih mesta gde počinje lanac proizvodnje u jamama boksitnih rudnika širom tropskih zemalja. Nakon što se boksit izvadi iz zemlje, sledi proces prerade u glinicu (aluminijum-oksid) koji se kasnije elektrolizom pretvara u metal. Ova obrada boksita odvija se u hemijskim postrojenjima i takođe nosi ekološki teret. Najveći problem je otpad poznat kao “crveni mulj”. Kada se iz boksita izvuku korisni sastojci, ostaje gusta, alkalna smeša crvene boje. Globalno, svake godine nastane oko 150 miliona tona crvenog mulja kao nusprodukt proizvodnje glinice. Crveni mulj je jako problematičan za odlaganje, pošto je korozivan, ne može da se lako neutralizuje i nema praktičnu upotrebu u nekoj komercijalnoj sferi. Manje od 2% ovog otpada se ponovo iskoristi u neke svrhe (poput dodatka građevinskim materijalima ili ekstrakcije retkih metala), dok preko 98% ostaje trajno skladišteno u velikim odlagalištima i bazenima. Mnoge kompanije su nakon toga pooštrile inspekcije i ojačale brane svojih deponija, ali problem ostaje jer svake godine sve više crvenog mulja se gomila, a buduće generacije će morati da pronađu rešenje.

Lokalno zagađenje vazduha je jedno od dodatnih prepreka, jer elektroliza aluminijuma može da ispušta fluorovodoničnu kiselinu i druge fluorine gasove, koji su toksični za vegetaciju i zdravlje ljudi. U prošlosti, poljoprivrednici oko starih topionica žalili su se da im usevi žute i stoka oboljeva zbog fluorida u vazduhu. Savremena postrojenja su opremljena filterima i hvatačima tih gasova, pa su takvi incidenti ređi, ali moraju se kontinuirano održavati visoki standardi da se ti zagađivači ne bi ponovo pojavili. Na kraju životnog ciklusa proizvoda od aluminijuma, ako se ti predmeti ne recikliraju već završe na deponiji, dolazi do nepotrebnog trajnog gubitka dragocene sirovine i energije utrošene u nju. Sve ovo skupa čini sliku izazova koja stoji pred aluminijumskom industrijom da od momenta vađenja rude iz zemlje, preko hemijskih procesa i topljenja, do kraja upotrebnog veka proizvoda, postoji niz tačaka gde se javljaju energetski i ekološki troškovi. Razumevanje tih izazova prvi je korak ka njihovom postepenom prevazilaženju.

Povezano: Ekološke čeličane: Svetionik nade ili greenwashing?

Ovaj sektor je prošao kroz transformacije i ranije jer se nekada aluminijum dobijao uz još veće energetske troškove i bez ikakvih sistema zaštite okoline. Danas već ima primera “zelenog aluminijuma” čija proizvodnja emituje višestruko manje štetnih gasova, a sve veći je procenat recikliranog sadržaja u proizvodima. Takođe postoje industrijski giganti koji javno izveštavaju o svojim emisijama i napretku u njihovom smanjenju, što povećava transparentnost i pritisak da se situacija popravlja. Za javnost je važno da bude svesna ovih činjenica, jer potražnja tržišta može da usmeri dalji razvoj, jer ako potrošači i klijenti (poput proizvođača automobila ili tehnoloških kompanija) zahtevaju “čistiji” aluminijum, industrija će imati podsticaj da ubrza zelenu tranziciju.

Održivost industrije aluminijuma u budućnosti

Pitanje održivosti industrije aluminijuma je složeno, ali i neizbežno za rešavanje negativnih efekata industrije po životnu sredinu. Aluminijum će bez sumnje biti metal budućnosti, jer njegova primena će rasti kako svet bude težio lakšim vozilima, energetski efikasnijim zgradama i sveprisutnoj obnovljivoj energiji, s obzirom da solarni paneli, vetroturbine ili električna infrastruktura koriste mnogo aluminijuma. Upravo zato, kako se proizvodi taj aluminijum postaje jednako važno kao i to za koje svrhe se koristi. Kao što se iz prethodno navedenog može videti, postoje dva lica ove industrije. S jedne strane, aluminijum je idealan materijal za cirkularnu ekonomiju, kao trajan i višekratno upotrebljiv, a i uz pametno upravljanje može da ima minimalan otpad. S druge strane, u sadašnjem obliku, njegova proizvodnja ostavlja značajan ekološki otisak kroz emisije i otpad. 

Budućnost održivosti aluminijumske industrije zavisi od toga koliko brzo reforme mogu da pojačaju prvu stranu u odnosu na drugu. Tehnologije koje su delovale kao naučna fantastika, poput elektrolize koja emituje kiseonik umesto ugljenika, sada su realnost u nastajanju. Reciklaža dobija zamah uz pomoć i svesti javnosti i novih sistema povratka upotrebljenih materijala. Kompanije se utrkuju koja će ponuditi aluminijum manjeg ugljeničnog otiska, jer to postaje konkurentska prednost na tržištu. Mnoge vlade i međunarodne organizacije rade na okvirima koji će podstaći održivije prakse, bilo kroz regulacije, ekonomske podsticaje ili saradnju na istraživanju. 

Naravno, izazovi su i dalje veliki, jer trebalo bi rešiti pitanje energije za one delove sveta gde obnovljivi izvori nisu lako dostupni, trebalo bi smisliti šta će se raditi sa nagomilanim crvenim muljem i kako da novi rudnici budu prihvatljiviji za životnu sredinu i lokalno stanovništvo. Konačno, u slučaju aluminijuma i obični građani imaju svoju ulogu. Svaki put kada recikliraju aluminijumsku konzervu, pomaže se da se zatvori krug i smanji potreba za novom proizvodnjom. Kada se biraju proizvodi, može se obratiti pažnju da li kompanije navode korišćenje recikliranog materijala ili niskougljeničnog aluminijuma. Takva potražnja će motivisati industriju da ubrza promene. 

Održiva budućnost aluminijumske industrije je cilj koji se čini dostižnim, ako se spoje ljudski kapaciteti u tehnološkim inovacijama, odlučnost u pogledu propisa i saradnje, ali i odgovornost u potrošnji i reciklaži. Aluminijum može da bude primer kako jedan industrijski sektor prelazi iz velikog zagađivača u model cirkularne i zelene ekonomije. Time bi se osiguralo da ovaj dragoceni metal služi daljem ekonomskom napretku bez opterećenja životne sredine, što je i krajnji ideal održivosti.