توسعه تکنولوژی، مصرف انرژی، انتشار گازهای گلخانه‌ای و آلودگی‌های محیط زیستی در صنایع آلومینیوم

آلومینیوم دومین فلز پرمصرف پس از فولاد در جهان است و بالاترین حجم تولید در بین فلزات غیرآهنی، را به خود اختصاص داده است. در این مقاله، مطالعه جریان مواد، مربوط به میزان تولید و مصرف (کاربرد) آلومینیوم و انرژی مصرفی در بین سال ‌های 1980 تا 2013، همچنین وضعیت حاضر این صنعت، پیشرفت های صنعت تولید آلومینیوم، پیامدهای مصرف انرژی و همچنین شناسایی تکنولوژی ‌های جایگزین مورد بحث قرار گرفته و در نهایت پیشنهادهایی برای کاهش انرژی مصرفی در مراحل مختلف تولید، داده شده است. نتایج تحلیل ‌ها نشان می‌دهد که تولید آلومینیوم اولیه از 51. 19 در سال 1990 به 78. 47 میلیون تن متریک در سال 2012 افزایش یافته است. در این راستا، تولید جهانی آلومینا از 4. 41 به 100 میلیون تن متریک در بین این سال ‌ها افزایش یافته است. تولید آلومینیوم اولیه با مشکلات زیست ‌محیطی بسیاری شامل مصرف انرژی بالا، انتشار گازهای گلخانه ‌ای و تولید ذرات باطله همراه است. به دلیل استفاده از تکنولوژی‌ های اخیر، میانگین مصرف الکتریسیته در تولید آلومینیوم از 9. 16 در سال 1990 به 6. 14 مگا وات ساعت بر تن در سال 2012 کاهش یافته است. همچنین میانگین مصرف انرژی برای تولید آلومینا در سال 2012 و 2000 به ترتیب در حدود 13.53 و 14.5 گیگا ژول بر تن گزارش شده است.

Technology Development, Energy Consumption, Greenhouse Gases Emission and Environmental Pollution in Aluminium Industries

Aluminium is the world rsquo;s second mostused metal after steel and the aluminium production industry is the largest, in volume of metal produced, in nonferrous metal industry. In this study, results of the material flows (country and global scales) related to the production and use of aluminium and energyconsumption in 1980 to 2012 were separately analysed. Also, overview of the current status of the aluminium industry, including the processes of bauxite mining, alumina refining and smelting, and the key economic and environmental issues were explained. Development in the aluminium producing industry, consumption and environmental implications, as well as identifying the alternative and future technologies that will impact the industry were discussed. Finally, some suggestions for the reduction of energy consumption in different stages were made. These analyses implied that world rsquo;s primary aluminium (made from bauxite) production has increased from 19.51 million tonnes metric in 1990 to 47.78 million tonnes metric in the year 2012. The production of world alumina also raised from 41.4 to 100.5 million tonnes metric at the same time, whereas secondary aluminium (made from fabrication and postconsumer scrap) produced another 16 million tonnes in 2012. Primary aluminium production is associated with serious environmental problems including high energy demand, substantial GHG emissions and solid waste generation. So that, it consumes about 1% of the globally produced electric energy and about 7% of the total energy consumed by industry worldwide and it is responsible for the 2.5% of the world rsquo;s CO2equivalent emissions. The findings of the study revealed that due to the use of recent technologies, the average of electrical power consumption in the primary aluminium production declined per tonne from 16.9 MWh in 1990 to 14.6 MWh in 2012. The average of specific energy consumption for alumina refining was around 13.534 and 14.5 GJ per tonne in 2012 and 2000 respectively.