【新刊速览】陈远翔：电解铝行业大气污染物与CO2协同控制研究进展
时间: 2024-11-01 21:13:30 | 作者: 粗粉加工设备
产品特点
(1.云南省生态环境科学研究院低碳技术研究中心， 云南 昆明 650034；
减污降碳协同是电解铝行业解决大气污染问题、实现深度降碳的重要路径。介绍了电解铝行业大气污染物和CO2排放特征以及烟气净化和碳捕集的末端治理技术，围绕近年来电解铝的减污降碳协同控制措施，对惰性阳极材料应用、低温铝电解工艺、余热利用技术3个方向的研究进展进行了综述，并分析了可再次生产的能源对电解铝企业减污降碳协同的支撑作用。电解铝行业大气污染物与CO2排放具有同根、同源、同过程特性，但现行的末端治理技术在减污降碳方面的负协同特征正逐步显现。为实现减污降碳协同增效，在围绕源头控制、过程优化类技术开展深度研究和工业试验的同时，还需推动可再次生产的能源与电解铝行业融合发展、实现可再次生产的能源电力在电解铝行业的碳减排价值转化，为电解铝行业在“碳达峰”“碳中和”背景下深化绿色低碳发展提供有力支撑。
铝工业的发展正通过支持光伏组件生产、推动汽车轻量化、助力储能科学技术创新等方式，持续参与全社会的绿色低碳循环体系构建。但作为能源密集型产业，全球铝工业的温室气体排放量达11亿t (二氧化碳当量CO2e)，占总排放量的2%，其温室气体排放大多分布在在电解铝环节。据国际铝业协会(IAI)统计，2022年全球铝工业温室气体排放总量为11.12亿t (CO2e)，其中，电解铝环节的排放量达到7.89亿t (CO2e)。同时，电解铝也是铝工业环境污染的大多数来自，以中国为例，电解铝行业的环境污染贡献率占铝工业的90.6%。目前，中国作为全球最大的电解铝生产国和消费国，2022年原铝产量达到4 021万t，占全球的58.7%，大气污染物控制和温室气体减排已成为中国电解铝行业迫切地需要解决的问题。
化石燃料的燃烧和利用以及工业制造等都是大气污染物与温室气体的共同来源，随着“工业生产全过程减污降碳”的方法策略及科学基础被提出，协同推进减污降碳已成为未来解决工业行业污染问题、实现工业公司碳排放达峰和深度降碳的重要路径之一。在中国积极稳妥推进“碳达峰”“碳中和”、全方面推进美丽中国建设的大背景下，随国家《减污降碳协同增效实施方案》《有色金属行业碳达峰实施方案》《空气质量持续改善行动计划》等文件相继印发实施，趋于清晰的减污降碳政策要求正逐步推动电解铝行业企业深化绿色低碳发展。
基于铝电解大气污染物和温室气体排放的同源性特征，综述了近年来电解铝行业大气污染物与温室气体协同控制的研究进展，并对减污降碳协同控制的发展趋势进行了展望，以期为电解铝行业绿色低碳发展提供参考。
1)电解铝是铝工业大气污染物和温室气体排放的主要环节，两类物质排放具有同根、同源、同过程等特征，相同的控制对象使得减污降碳协同具有可行性。
2)针对铝电解烟气的末端治理，“干法净化+石灰石-石膏湿法脱硫”是目前较为成熟稳定且应用广泛的工艺技术组合。但随着减污降碳要求的提出，末端治理在该方面的负协同特征正逐步显现，普遍采用的石灰石-石膏湿法脱硫工艺在运行过程中存在使用CaCO3导致额外CO2排放的情况；CCUS技术受铝电解烟气中CO2浓度偏低的限制，现阶段推行难度较大，且CCUS技术与烟气净化技术还未能实现有效衔接。
3)源头控制、过程优化的科学技术创新是实现电解铝行业减污降碳的重要路径，未来应重点围绕惰性电极材料、低温铝电解、电解槽侧壁和烟气余热利用等开展深度研究和工业试验，形成净化效率高、技术成本低、适用性较强的协同控制技术体系，助力电解铝行业和公司实现减污降碳协同增效。
4)提高电解铝企业可再次生产的能源电力的使用比例是最直接且有效的减污降碳途径，但目前可再次生产的能源电力的碳减排价值在国内电解铝行业并未得到体现，且清洁能源富集省份出现了电力供给不足的情况。为推动可再次生产的能源与电解铝行业融合发展，形成良性循环的绿色发展格局，应充分的发挥绿色电力证书在构建可再次生产的能源电力绿色低碳环境价值体系、促进可再次生产的能源开发利用等方面的作用，推进绿色电力证书与全国碳排放权交易市场、产品碳足迹管理体系、能耗双控政策等有效衔接，通过可再次生产的能源电力的碳减排价值转化，反哺清洁能源富集省份的可再次生产的能源行业持续发展，进而强化可再次生产的能源电力的供给能力。
工程案例
相关设备
