Harald Solhaug, ingeniør i IFE, viser fram silika som har blitt separert ut av bergarten anortositt i pilothallen i Herøya Forskningspark. Kilde: heroya-industripark.no
– Med optimalisert produksjonsprosess av silika fra norsk anortositt er vi et stort steg nærmere drømmen. Drømmen for denne teknologien vi utvikler i AlSiCal-prosjektet er å kunne forsyne aluminiumsindustri og flere med innenlandsk råstoff og samtidig drive fram det grønne skiftet, sa Asunción (Suni) Aranda, forsker ved Institutt for energiteknikk (IFE), i saken som ble publisert på nettsidene til Herøya Industripark i fjor høst.
Aranda og hennes kolleger har i en årrekke jobbet for å drive frem en ny, forbedret metode for produksjon av aluminium, og patentet deres er basert på den såkalte Aranda-Mastin-teknologien (AM), oppkalt etter Suni Aranda og tidligere IFE-forsker Johann Mastin.
Det EU-finansierte prosjektet heter AlSiCal, og er navngitt etter de tre råstoffene som teknologien kan utvinne: alumina (aluminiumoksid), silika (silisiumdioksid) og kalsiumkarbonat.
Målet er at utnyttelse av anortositt til fremstilling av aluminium kan bidra til å redusere industriens CO2-utslipp, eliminere utslippene av miljøskadelig rødslam. Ikke minst vil det kunne gjøre bergarten anortositt, som Norge har store ressurser av, til en viktig ressurs i global sammenheng.
Les mer om ulempene ved dagens aluminiumsproduksjon lenger ned i saken.
I et pilotanlegg har IFE-forskerne i samarbeid med piloteksperter ved industriparken nå lykkes med å produsere silika fra anortositt. Og i samme prosess forbruker de CO2.
Elkem, som er industriell partner i AlSiCal, gjør viktige vurderinger på kvaliteten på silika, bruksmuligheter og verdipotensial.
– Nå merker vi også stor interesse fra flere andre. Vi får henvendelser fra hele verden som etterspør informasjon og råstoffprøver. Markeder er forandret, og spesielt med krigen i Europa, kan det skifte fra globalt til mer nasjonalt, fremholdt Aranda.
Prosjektpartnerne, som blant annet inkluderer de norske selskapene Nordic Mining (medeier i patentet), Elkem og Herøya Industripark, representerer hele verdikjeden i mineral- og metallsektoren fra gruveselskaper til sluttbrukere.
Geoforskning.no: Mulig nytt råstoff for smelteverkene
God ressurstilgang
At vi i Norge besitter store forekomster anortositt, blant annet i Gudvangen, gir oss nok en grunn til å heie frem positive forskningsresultater fra prosjektet.
Geo365.no: Hvit stein for grønt skifte
Om bergarten kan bli gjort til en råvare for verdens største metallindustri, kan vi skilte med ressurser med nærhet til hele sju innenlands smelteverk. Kort avstand fra råvare til prosesseringsanlegg kan også gi økonomiske og miljømessige fordeler.
Gudvangen Stein AS har levert det mest av anortositten forskerne har gjort tester på de siste årene, men det har også blitt gjort noen laboratorietester på tilsvarende stein fra andre deler av verden, deriblant Canada, Grønland og Sør-Afrika.
Store utslipp …
De store fordelene med vellykket kommersialisering er kanskje mest synlig om vi ser på ulempene med dagens aluminiumsproduksjon.
Aluminium fremstilles gjennom elektrolyse av råstoffet bauxitt (jordart som dannes ved kjemisk forvitring av faste feltspatrike bergarter i varmt klima) gjennom den såkalte Bayer-prosessen. Hvert produsert tonn av aluminium krever store mengder elektrisitet: 13 – 16 MWh per produsert tonn aluminium.
Det høye energiforbruket medfører utslipp av CO2, der mengden er avhengig av energimiksen i det gjeldende landet smelteverket ligger i (globalt 11,5 tonn CO2 per tonn aluminium i 2017). Høye utslipp gjelder spesielt for storprodusenten Kina, mens Norge på sin side utnytter ren vannkraft til produksjonen.
Men også prosessen i seg selv medfører betydelige utslipp av klimagassen, uavhengig av energikilde. Årsaken er de kjemiske hovedreaksjonene som krever rent karbon som råstoff og gir CO2 som restprodukt (aluminumoksid + karbon -> aluminium + CO2).
Videre etterlater prosessen store mengder av et uønsket restprodukt – rødslam.
… og giftig slam
Rødslam («red mud») er et avfallsprodukt fra aluminiumsindustrien. Årlig produseres om lag 150 millioner tonn, og ca. 98 prosent deponeres (resten gjenbrukes i andre industrier). Slammet består som regel av opptil 50 prosent jernoksid (som gir den røde fargen) og noen titalls prosent av aluminiumsoksid, titanoksid og silisiumoksid i tillegg til andre faste stoffer.
Rødslam er svært basisk med typiske pH-verdier på 10-13 og kan derfor ikke slippes ut i naturen. pH-verdiene er sammenliknbare med rengjøringsmiddelet salmiakk (pH = 12,5).
Det er foreslått, og til en viss grad gjort forsøk på, en rekke muligheter for å utnytte rødslam som en råvare. Eksempler på mulige bruksområder er produksjon av sement, utvinning av sjeldne jordarter og byggematerialer.
Det finnes også et alternativ til den mye brukte Bayer-prosessen. Pedersen-prosessen ble utviklet av professor Harald Pedersen i Trondheim i 1920-årene og brukt i 40 år i Høyanger. I denne prosessen blir jern tatt ut som et biprodukt, og restproduktet fremstår som et grått slam (hovedsakelig kalk og silisiumoksid). Dette produktet kan anvendes i sement- og kunstgjødselproduksjon.
Pedersen-prosessen ble 1960-årene utkonkurrert av Bayer-prosessen som var mer lønnsom for høykvalitetsmalm (høyt innhold av aluminium). I fremtiden kan Pedersen gjøre et comeback om verden i større grad begynner å utnytte aluminiumholdige malmer av lavere kvalitet.
Når det gjelder rødslam er deponering per i dag den mest økonomiske og foretrukne løsningen. Kilde informasjon om rødslam: blogg.sintef.no, Wikipedia
