Studiu privind producerea efectului anodic și gazelor cu efect de seră

STUDII ŞI CERCETĂRI EXPERIMENTALE ÎN INDUSTRIA ALUMINIULUI PRIMAR

1. EFECTUL ANODIC ÎN INDUSTRIA ALUMINIULUI PRIMAR 1.1Studierea efectelor anodice în industria aluminiului

Institutul Internaţional de Aluminiu (IAI) a condus un studiu care sa colecteze date legate de procesul efectului anodic şi date de producţie. Acest studiu [25] a acoperit perioada 1994-1997 şi a suplimentat un studiu între 1990-1993 [24]. Chestionarul studiului [26] a fost trimis la producătorii reprezentând cca. 75% din producţia mondială de aluminiu primar din 1997. Participarea în acest al doilea studiu a fost de numai 60% din producţia mondială. Coeficienţii emisiei specifice şi tendinţele au fost calculate în funcţie de tipul de tehnologie de producţie pentru perioada 1990-1997. Bazat numai pe volumele producţiei participante, o reducere de 47% al coeficientului specific de emisie de CF4 a apărut între 1990 şi 1997. Estimările emisiei globale iau în considerare şi datele producţiei care nu a participat la acest studiu.

La începutul anului 1990, ca răspuns la identificarea efectelor anodice în timpul producerii aluminiului primar ca fiind o sursă antropogenică majoră a doi compuşi de HFC (Hidrofluorocarburi) : CF4 (tetrafluoretan) şi C2F6 (hexafluoretan) , Institutul Internaţional de Aluminiu(IAI) a luat un proiect de colectare de date legat de performanţa efectului anodic în lumea întreagă. Odată ce HFC menţionate mai sus sunt gaze potenţiale de încălzire globală comparate cu CO2 şi au durate de viaţă mari în atmosferă, IAI crede că dezvoltarea unei baze de date precisă, de informaţii referitoare la performanţa în acest domeniu, este în măsură să ia decizii bine informate în şi în afara industriei mondiale de aluminiu primar.

La dezvoltarea acestei baze de date, studiile efectelor anodice au fost conduse să acopere anii 1990-1993 şi 1994-1997 în cursul acestor studii, participarea a fost considerabil mare aşa cum arată tabelul de mai jos.

În fiecare studiu, datele au implicat tipul tehnologiei, producţia actuală de aluminiu, frecvenţa efectului anodic, durata efectului anodic şi supratensiunea aplicabilă efectului anodic. O evaluare a reprezentărilor răspunsurilor studiului comparată cu distribuţia mondială a producţiei prin tipul de tehnologie a fost făcută în 1996 la cuve de electroliză a aluminiului primar şi producători din întreaga lume. Aşa cum se arată în tabelul de mai jos, distribuţia producţiei prin tipul de tehnologie în studiile divergente a fost comparată cu distribuţia mondială a capacităţii de producţie datorită predominării capacităţii cu tehnologie VSS în Federaţia Rusă şi capacităţii cu tehnologie HSS în China, care nu a fost parte a bazei de date studiate.

Tab. 1.2. Compararea studiului distribuţiei tehnologiei de producţie

Distribuţia participării la studiul actual de producţie Aluminium Verlag

Anul 1994 1995 1996 1997 1996

CWPB 73 % 74% 75% 76% 60.3 %

VSS 12% 12% 12% 11 % 19.4 %

SWPB 9% 9% 8 % 8% 9.8 %

HSS 6% 5% 5% 5% 10.3 %

CWPB = anozi precopţi, alimentare centrală punctiforma

SWPB = anozi precopţi, alimentare laterală

VSS = anozi Soderberg verticali

HSS = anozi Soderberg orizontali

În 1999, Planul interguvernamental de schimbare a climatului (IPCC) a actualizat « Ghidul recomandat pentru bună practică pentru emisiile de HFC din producţia de aluminiu primar » ca o parte a programului IPCC/ OECD/ IEA pentru inventarierile de gaz ale secţiilor de anozi cruzi. Acest Ghid recomandat pentru practică a fost utilizat în calcularea emisiilor din datele de proces furnizate în studiu. în acord cu Ghidul recomandat pentru practică, toate calculele pentru emisii au fost făcute pe aceeaşi bază astfel ca tendinţele în interpretarea emisiilor pot fi descrise precis.

1.1.1 Calcularea coeficienţilor specifici ai emisiei [26]

Studiul efectelor anodice dintre 1994-1997 a implicat toată producţia raportată şi procesele tehnologice şi date din studiile care sunt prezentate anual pentru fiecare tip de tehnologie. Datele au fost folosite ca intrare în metodologia practică IPCC [22], Tier 2. Această metodologie de ghidare Tier 2 asigură calculaţia pentru două metode. O metodă utilizează frecvenţa şi durata efectului anodic în combinaţie cu tehnologia specifică calculând kg CF4 / tona de Al. A doua metodă utilizează supratensiunea efectului anodic şi randamentul de curent. Tabelul următor furnizează coeficienţii specifici ai tehnologiei pentru ambele metode de calcul.