'অলৌকিক ধাতু' বিশুদ্ধ করা: অ্যালুমিনিয়ামকে কীভাবে ডিকার্বনাইজ করা যায়

অ্যালুমিনিয়ামকে বর্ণনা করা হয়েছে "অলৌকিক ধাতু।" যদিও এটি পৃথিবীর ভূত্বকের মধ্যে সবচেয়ে প্রচুর পরিমাণে ধাতু, এটিকে পরিমার্জন করার সাথে জড়িত জটিলতাগুলি 19 শতকে রূপা বা সোনার চেয়ে অ্যালুমিনিয়ামকে আরও মূল্যবান করে তুলেছিল। তৃতীয় নেপোলিয়ন এটিকে এতটাই মূল্য দিতেন যে তিনি তার সবচেয়ে সম্মানিত অতিথিদের অ্যালুমিনিয়াম প্লেটে তাদের খাবার পরিবেশন করতেন। এটি আজ একটি উচ্চ-মূল্যের উপাদান হিসাবে রয়ে গেছে, এটির লাইটওয়েট বহুমুখিতা, সামরিক-গ্রেড শক্তি, ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য এবং এটি অসীমভাবে পুনর্ব্যবহারযোগ্য হওয়ার কারণে মূল্যবান।

তাই, কি পছন্দ না? ঠিক আছে, প্রক্রিয়াগুলির শক্তি-নিবিড় সিরিজ যা কাঁচা বক্সাইট আকরিককে গড়ে একটি বিশুদ্ধ ধাতুতে পরিণত করে প্রতি মেট্রিক টন প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়ামের জন্য 16 মেট্রিক টন CO2 উত্পাদিত একটি সম্পূর্ণ হিসাবে সেক্টর চারপাশে উত্পন্ন প্রতি বছর 1.1 বিলিয়ন মেট্রিক টন CO2, যা বিশ্বব্যাপী মানবসৃষ্ট নির্গমনের 2 শতাংশের জন্য দায়ী। অধিক এই নির্গমনের 60 শতাংশ আসে ব্যবহৃত বিদ্যুৎ উৎপাদন থেকে গলানোর প্রক্রিয়া চলাকালীন।

আরও কী, অলৌকিক ধাতুর চাহিদা - যা পরিবহন, নির্মাণ, প্যাকেজিং এবং বৈদ্যুতিক খাতের মতো শিল্প দ্বারা চালিত - অনুমান করা হয়েছে 40 সালের মধ্যে প্রায় 2030 শতাংশ বৃদ্ধি পাবে. এই প্রবৃদ্ধির দুই-তৃতীয়াংশ চীন এবং এশিয়া থেকে প্রত্যাশিত, চীনের গলানোর প্রক্রিয়াটি ক্যাপটিভ কয়লা-চালিত বিদ্যুৎ কেন্দ্রের উপর অনেক বেশি নির্ভরশীল। পুনর্ব্যবহারযোগ্য এবং ডিকার্বনাইজেশনের অগ্রগতি ছাড়াই, সেক্টরের নির্গমন 2 সালের মধ্যে প্রায় 2050 বিলিয়ন মেট্রিক টন হতে পারে.

ফার্স্ট মুভার্স কোয়ালিশন থেকে কঠিন টার্গেট

মুষ্টিমেয় কিছু নতুন প্রযুক্তি অ্যালুমিনিয়াম পরিষ্কার করার সম্ভাবনা রাখে, কিন্তু শুধুমাত্র সবচেয়ে উচ্চাভিলাষী প্রযুক্তির কঠিন লক্ষ্য পূরণ করে। ওয়ার্ল্ড ইকোনমিক ফোরামের প্রথম মুভার্স কোয়ালিশন (FMC), গ্রহের সবচেয়ে ভারী-নিঃসরণকারী শিল্পগুলিকে ডিকার্বনাইজ করার জন্য কোম্পানিগুলির ক্রয় ক্ষমতাকে কাজে লাগানোর একটি বিশ্বব্যাপী উদ্যোগ৷ এফএমসির সদস্যরা একটি লক্ষ্যে প্রতিশ্রুতিবদ্ধ যে তারা 10 সালের মধ্যে বার্ষিক প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়ামের কমপক্ষে 2030 শতাংশ প্রায় শূন্য নির্গমন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উত্পাদিত হবে। "শূন্যের কাছাকাছি" এর সংজ্ঞা হল কঠিন বিট: প্রতি মেট্রিক টন প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়ামে তিন মেট্রিক টনের কম CO2 নির্গত করা। এটি 85 শতাংশ বা তার বেশি বর্তমান নির্গমনে একটি বিশাল হ্রাসের প্রতিনিধিত্ব করে।

এই ধরনের গভীর ডিকার্বনাইজেশন কীভাবে অর্জন করা যায় তা বোঝার জন্য, আমাদের অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন প্রক্রিয়ার একটি দ্রুত সফর প্রয়োজন। বক্সাইট হল কাঁচামাল — এটি মাটি থেকে খনন করা হয় এবং একটি বহু-ফেজ প্রক্রিয়ার মাধ্যমে অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড বা "অ্যালুমিনা"-এ পরিমার্জিত হয় যার মধ্যে এটিকে প্রায় 1,000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে গরম করা অন্তর্ভুক্ত। এই তাপ অর্জনের জন্য, অনেক শোধনাগার অনসাইটে জীবাশ্ম জ্বালানি পোড়ায়, যা প্রক্রিয়ায় প্রচুর পরিমাণে CO2 নির্গত করে। দ্বিতীয় প্রক্রিয়া, যা গলানোর নামে পরিচিত, ইলেক্ট্রোলাইসিসের মাধ্যমে অ্যালুমিনাকে খাঁটি অ্যালুমিনিয়াম ধাতুতে পরিণত করে, যা প্রচুর বিদ্যুৎ এবং কার্বন অ্যানোড ব্যবহার করে যা প্রচুর পরিমাণে CO2 নির্গত করে।

নবায়নযোগ্য শক্তির বিদ্যমান রূপগুলি — যেমন হাইড্রো বা সৌর — আমাদেরকে শূন্য-নির্গমন অ্যালুমিনিয়ামের প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ পথ পাবে৷

ভাল খবর হল যে নবায়নযোগ্য শক্তির বিদ্যমান ফর্মগুলি - যেমন হাইড্রো বা সৌর - আমাদেরকে শূন্য-নির্গমন অ্যালুমিনিয়ামের প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ পথ পাবে৷ আমরা নতুন বিদ্যুতায়িত বয়লার এবং ক্যালসিনারের জন্য পরিষ্কার শক্তি ব্যবহার করতে পারি যা বক্সাইট আকরিককে অ্যালুমিনায় পরিশোধন করার জন্য জড়িত - এবং এছাড়াও বিদ্যুৎ-তীব্র গন্ধ প্রক্রিয়ার জন্য। তবে এটি স্বল্পমেয়াদে ব্যয়বহুল হতে পারে। এর অর্থ হল পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তির অ্যাক্সেস সহ প্ল্যান্টগুলিকে স্থানান্তর করা এবং নতুন সরঞ্জামগুলি ইনস্টল করার জন্য শোধনাগারগুলিকে পুনরুদ্ধার করা।

কিছু উদীয়মান নতুন প্রযুক্তি - যা বিদ্যমান অ্যালুমিনিয়াম প্ল্যান্টে প্রয়োগ করা যেতে পারে - শূন্য নির্গমন অ্যালুমিনিয়ামের দিকে ব্যবধানকে সংকুচিত করতে সহায়তা করতে পারে। কার্বন অ্যানোডগুলিকে জড় অ্যানোড দিয়ে প্রতিস্থাপন করে গলানোর প্রক্রিয়াটিকে সম্পূর্ণরূপে ডিকার্বনাইজ করা যেতে পারে যা CO2 এর পরিবর্তে অক্সিজেন নির্গত করে। "যান্ত্রিক বাষ্প পুনঃকম্প্রেশন" নামে পরিচিত একটি প্রক্রিয়া রিফাইনিংয়ের জন্য প্রয়োজনীয় তাপ শক্তিকে মুক্তির পরিবর্তে পুনর্ব্যবহার করতে সক্ষম করে। এবং অবশিষ্ট নির্গমনের জন্য, কার্বন ক্যাপচার, ব্যবহার এবং স্টোরেজ (CCUS) এর মতো প্রযুক্তি রয়েছে যা পরিশোধন এবং গলিত উভয় প্রক্রিয়া থেকে নির্গমনকে বাধা দেয়। যখন এই যুগান্তকারী প্রযুক্তিগুলির কয়েকটি একত্রে ব্যবহার করা হয়, তখন তারা প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়ামের প্রতি মেট্রিক টন CO3 2 মেট্রিক টন থ্রেশহোল্ডের নীচে পুরো অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন প্রক্রিয়া পেতে পারে।

এফএমসি-র অন্যান্য সেক্টরের মত নয়, অ্যালুমিনিয়াম সেক্টরকে ডিকার্বনাইজ করার দিকে যাত্রায় রিসাইক্লিং একটি বড় ভূমিকা পালন করতে পারে, বিশেষ করে যেহেতু ধাতুকে অসীমভাবে পুনর্ব্যবহারযোগ্য বলে মনে করা হয়। নতুন অ্যালুমিনিয়াম তৈরির জন্য প্রয়োজনীয় শক্তির প্রায় 5 শতাংশ পুনর্ব্যবহার করে, তাই এটি বাণিজ্যিক পাশাপাশি পরিবেশগত অর্থে তোলে। অ্যালুমিনিয়াম রিমেল্টিং স্কেলে আজ এর চেয়ে বেশি বিস্তৃত 30 মিলিয়ন মেট্রিক টন পুনর্ব্যবহৃত অ্যালুমিনিয়াম বার্ষিক নতুন পণ্য ফিরে প্রবাহিত. এটি একটি ন্যায্য রূপান্তরের দিকেও অবদান রাখতে পারে, কারণ সংগ্রহ, বাছাই এবং পুনর্ব্যবহার করা প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন সমর্থন করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রাকৃতিক সম্পদ আহরণ হ্রাস করার সাথে সাথে নতুন কর্মসংস্থান তৈরির সম্ভাবনা সরবরাহ করে।

ফলস্বরূপ, এফএমসি তার সদস্যদের জন্য একটি অতিরিক্ত লক্ষ্য নির্ধারণ করেছে যাতে তারা 50 সালের মধ্যে প্রতি বছর যে অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহার করে তার অন্তত 2030 শতাংশ পুনর্ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, শুধুমাত্র পুনর্ব্যবহার করাই ধাতুর জন্য ক্রমবর্ধমান বৈশ্বিক তৃষ্ণা মেটাতে যথেষ্ট হবে না - প্রকৃতপক্ষে, এটি 2050 সালের মধ্যে প্রত্যাশিত চাহিদার মাত্র অর্ধেক সরবরাহ করবে, মিশন পসিবল পার্টনারশিপ দ্বারা প্রকাশিত 1.5 ডিগ্রি সি-সারিবদ্ধ রূপান্তর কৌশল. তাই যতটা সম্ভব শূন্য নির্গমনের কাছাকাছি প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন একটি শীর্ষ অগ্রাধিকার রয়ে গেছে।

প্রযুক্তিগত সমাধান আছে। এখন এটা ঘটতে

যদিও অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদনকে ডিকার্বনাইজ করার প্রযুক্তিগুলি প্রোটোটাইপ আকারে বিদ্যমান থাকতে পারে, সমস্ত নতুন প্রযুক্তির মতো যেগুলি এখনও স্কেলে পৌঁছাতে পারেনি, সেগুলি ব্যয়বহুল। তাদের বাণিজ্যিকীকরণ করা চ্যালেঞ্জিং - এবং এটি শুধুমাত্র খরচ নয়; অ্যালুমিনিয়ামের মান শৃঙ্খল জটিল এবং প্রসারিত।

উদাহরণস্বরূপ, একটি বিয়ার ক্যান নিন, যা সাধারণত 50 শতাংশের বেশি পুনর্ব্যবহৃত অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি তবে এখনও প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম প্রয়োজন। প্রথমে আপনি বক্সাইট খনন করুন, তারপর আপনি এটিকে অ্যালুমিনায় পরিমার্জন করুন। খাঁটি অ্যালুমিনিয়ামে গলানোর জন্য এটি প্রায়শই অন্য কোথাও যায়। ধাতুটি তারপর ডিস্ক বা কয়েলে প্রক্রিয়াজাত করা হয়, কোম্পানিগুলি দ্বারা কেনা হয় যেগুলি তাদের ক্যানে পাঞ্চ করে, পানীয় ব্যবসা এবং বোতলকারীদের কাছে বিক্রি করে, খুচরা বিক্রেতাদের কাছে বিতরণ করা হয় এবং শুধুমাত্র তখনই ভোক্তাদের কাছে পৌঁছায়। এই দীর্ঘ সরবরাহ শৃঙ্খল ক্রেতাদের আকার দ্বারা জটিল হয়. যেখানে ইস্পাত এবং কংক্রিটের বড় "অ্যাঙ্কর ক্রেতা" আছে, যেমন অটো প্রস্তুতকারক বা রাষ্ট্রীয় সংগ্রহ সংস্থা, অ্যালুমিনিয়াম অনেক খেলোয়াড় দ্বারা অল্প পরিমাণে কেনা হয়। এবং জড়িত সমস্ত খেলোয়াড় - খনি কোম্পানি থেকে পানীয় খুচরা বিক্রেতা - অবশ্যই লক্ষ্য এবং ডিকার্বনাইজেশনের খরচ ভাগ করে নিতে হবে৷

বল কর্পোরেশন, অ্যালুমিনিয়াম প্যাকেজিংয়ের একটি প্রধান প্রস্তুতকারক এবং FMC-এর সদস্য, তার মূল্য চেইন অংশীদারদের সাথে সারিবদ্ধ করার দিকে প্রথম পদক্ষেপ নিয়েছে৷ কোম্পানিটি তৈরি করতে অ্যালুমিনিয়াম সরবরাহকারী এবং সহযোগী এফএমসি সদস্য নভেলিস এবং রিও টিন্টোর সাথে যৌথভাবে কাজ করেছে কানাডার প্রথম বিশেষভাবে চিহ্নিত, কম কার্বন পানীয় ক্যান করোনা বিয়ারের জন্য। ক্যানটি আংশিকভাবে পুনর্ব্যবহৃত অ্যালুমিনিয়াম থেকে তৈরি করা হয় এবং প্রায় শূন্য নির্গমন প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম জলবিদ্যুৎ দিয়ে পরিশোধিত করা হয় এবং একটি ব্যবহার করে গলিত করা হয়। এলিসিস নামক গ্রিনহাউস গ্যাস-মুক্ত জড় অ্যানোড প্রযুক্তি। এই অগ্রগতি সম্ভব হয়েছে দুটি প্রতিযোগী অ্যালুমিনিয়াম শিল্পের জায়ান্ট - Alcoa এবং Rio Tinto-এর মধ্যে একটি অভূতপূর্ব সহযোগিতার মাধ্যমে এবং অ্যাপলের কাছ থেকে $13 মিলিয়ন (CAD) বিনিয়োগ এবং প্রযুক্তিগত সহায়তা এবং কানাডিয়ান থেকে প্রতিটি $80 মিলিয়ন (CAD) অতিরিক্ত বিনিয়োগের মাধ্যমে। এবং কুইবেক সরকার। এলিসিস এখনও প্রোটোটাইপ পর্যায়ে রয়েছে, তবে দলটি 2024 সালের মধ্যে প্রযুক্তিটিকে বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ করার লক্ষ্য রাখছে।

ডিকার্বনাইজেশন প্রচেষ্টার জন্য FMC-এর মতো জোটের মাধ্যমে মান শৃঙ্খল সারিবদ্ধ করা গুরুত্বপূর্ণ। একটি সারিবদ্ধ মান শৃঙ্খল ছাড়া, প্রযোজকদের কাছে চাহিদা সংকেত কোনো পরিবর্তনের দিকে নিয়ে যেতে পারে না। এই ধরনের জোটগুলি পুনর্ব্যবহার সংক্রান্ত নীতিগুলি কঠোর করা থেকে শুরু করে R&D-তে সহ-বিনিয়োগ পর্যন্ত বিভিন্ন বিষয়ে সরকারের সাথে আরও ভাল কথোপকথনের দিকে পরিচালিত করে৷

যখন একটি যুগান্তকারী প্রযুক্তিগুলি একত্রে ব্যবহার করা হয়, তখন তারা প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়ামের প্রতি মেট্রিক টন CO3 2 মেট্রিক টন থ্রেশহোল্ডের নীচে পুরো অ্যালুমিনিয়াম উত্পাদন প্রক্রিয়া পেতে পারে।

প্রাথমিক অ্যালুমিনিয়াম পরিশোধন এবং গলিতকরণের ডিকার্বনাইজেশনকে উত্সাহিত করতে সরকারগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা রয়েছে। মধ্যপ্রাচ্যের অঢেল সৌরশক্তির সম্ভাবনা ব্যবহার করে অবদান রাখার সুযোগ রয়েছে। চীন সঠিক পথে চলাফেরা করছে, কিছু কয়লা চালিত পরিশোধন কার্যক্রম বন্ধ করে দিচ্ছে এবং জলবিদ্যুৎ সমৃদ্ধ অঞ্চলে নতুন প্লান্ট চালু করছে। তবে সরকারগুলিকে সেক্টরে সরাসরি আর্থিক সহায়তা দেওয়ার প্রয়োজন হতে পারে। অ্যালুমিনিয়াম ডিকার্বনাইজ করার জন্য প্রয়োজনীয় নতুন প্রযুক্তি - অতিরিক্ত পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি, CCUS এবং নিষ্ক্রিয় অ্যানোডগুলির চারপাশে গলানোর প্রক্রিয়াটিকে পুনরায় ডিজাইন করা সহ - 1 পর্যন্ত প্রায় $2050 ট্রিলিয়ন খরচ হবে, তাই সম্ভবত রাজ্যগুলিকে প্রণোদনা, বিনিয়োগ এবং বাজার নিয়ে পদক্ষেপ নিতে হবে- ভিত্তিক ব্যবস্থা। লিথিয়াম বা তামার মতো উপাদানের উৎপাদন - কম কার্বন পরিবর্তনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ - ইতিমধ্যেই সরকারী ভর্তুকি আকর্ষণ করে৷ তাই, পরিবহন এবং ব্যাটারি প্রযুক্তির মতো অন্যান্য সেক্টরগুলিকে ডিকার্বনাইজ করতে সহায়তা করার ক্ষেত্রেও অ্যালুমিনিয়ামকে অবশ্যই ব্যবহার করতে হবে।

ইউরোপে, ইউরোপীয় ইউনিয়নের প্রস্তাবিত কার্বন বর্ডার অ্যাডজাস্টমেন্ট মেকানিজম (CBAM) একক বাজারে রপ্তানি করতে চাওয়া অ্যালুমিনিয়াম সরবরাহকারীদের জন্য একটি জেগে ওঠার আহ্বান৷ 2030 সাল নাগাদ, CBAM আমদানিকৃত পণ্য এবং উপকরণে থাকা প্রতি মেট্রিক টন CO100 এর উপর 2 ইউরো করে ট্যাক্স ধার্য করতে পারে, স্থানীয় উৎপাদকদের জন্য E.U.-এর নির্গমন ট্রেডিং স্কিম (ETS) এর খরচ অনুকরণ করে। 16 মেট্রিক টন CO2 ফুটপ্রিন্ট সহ একটি মেট্রিক টন অ্যালুমিনিয়ামের জন্য, যা ধাতুর দামের 60 শতাংশ যোগ করতে পারে। যদিও এই ধরনের ব্যবস্থা ডিকার্বনাইজড অ্যালুমিনিয়ামকে বাণিজ্যিকীকরণের পর চলমান ভিত্তিতে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে সাহায্য করতে পারে, তবে যুগান্তকারী প্রযুক্তিতে সরাসরি সরকারি বিনিয়োগের মডেল কর্পোরেট ফাইন্যান্সে ভিড় করতে এবং ডিকার্বনাইজেশন পথকে উপহাস করার জন্য প্রয়োজনীয় হতে পারে।

সেক্টরটি প্রয়োজনীয় সরবরাহ সরবরাহের জন্য শূন্যের কাছাকাছি নির্গমন উৎপাদনের স্কেল বাড়ানোর জন্য সময়ের বিরুদ্ধে প্রতিযোগিতায় রয়েছে। 2050 সালের মধ্যে এই সেক্টরটিকে নেট শূন্যের পথে সারিবদ্ধ করার জন্য প্রয়োজনীয় গভীর ডিকার্বনাইজেশন প্রযুক্তির মোতায়েনকে সমর্থন করার জন্য কোম্পানিগুলিকে একটি স্পষ্ট নেতৃত্বের অবস্থান নিতে হবে। সেখানে অতিরিক্ত খরচ হবে, কিন্তু FMC এর মতো জোটগুলি তৈরি করতে সাহায্য করবে। সেই খরচগুলি মোকাবেলায় স্বচ্ছতা এবং সহযোগিতা প্রয়োজন। এটি ঘটানোর জন্য প্রযুক্তি রয়েছে - এবং এটি একটি গ্লাস না হলে অবশ্যই বাড়ানোর মতো, তবে অবশ্যই একটি কম-কার্বন বিয়ার হতে পারে।

এই নিবন্ধটি জোনাথন ওয়াল্টার এবং বিসিজির অ্যান্ড্রু অ্যালকোর্টা এবং হেনরি মামফোর্ড দ্বারা সহ-লেখক।

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোব্লকচেন। Web3 মেটাভার্স ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://www.greenbiz.com/article/purifying-miracle-metal-how-decarbonize-aluminum