Evropa mora obdržati proizvodnjo primarnega aluminija
Zeleni prehod Aluminij je ključna surovina podnebju prijazne strategije, zato je nesprejemljivo, da ima že pri uvozu visok ogljični odtis
Aluminij je prihodnje zlato, je prepričan Marko Drobnič, predsednik uprave Taluma, edine tovarne v srednji Evropi in na B alkanu, ki še ohranja proizvodnjo primarnega aluminija. A ker je elektrika postala v Evropi v zadnjem letu (pre)draga, je proizvajanje aluminija z elektrolizo nekonkurenčno. »Aluminij je eden od temeljev, na katerem želi Evropa graditi svojo zeleno preobrazbo. Vse več ga porabimo v elektromobilnosti in v elektrarnah, ki omogočajo izkoriščanje obnovljivih virov energije. Potrebuje se ga več, kot ga je mogoče reciklirati. Hkrati v Evropi proizvajamo aluminij na najbolj ogljično nevtralen način. Zakaj torej ne bi ohranili te proizvodnje tam, kjer je najboljša?« se sprašuje sogovornik. Opozarja tudi, da je zadnji čas, da Evropa premisli (in spremeni) svojo politiko na področju zagotavljanja vzdržne preskrbe z energijo in osnovnimi surovinami.
• Ohranitev elektroliz je mogoča, ko bo elektrika (spet) stala od 50 do 60 evrov za megavatno uro.
• V Talumu deluje le še 11 celic za elektrolizo od 160, še te so v negotovosti.
• Težave industrije aluminija zahtevajo rešitve na ravni EU, podobno velja za druge surovine.
Imate za leto 2023 že zagotovljeno elektriko?
Nekaj je imamo. Naša proizvodnja je zelo elektrointenziven proces, zato smo imeli to področje že prej precej dobro strukturirano in z dobro načrtovano strategijo zakupa potrebne energije. To pravzaprav spoznavamo zdaj, ko so razmere postale tako nepredvidljive.
Kaj pomeni dobra strategija zakupa?
Nabave energije smo smo razpršili tako časovno kot količinsko. To pomeni, da bližje je bilo leto, večji delež elektrike smo imeli zakupljen. Pogodbe smo sklenili tudi za pet let naprej – za približno deset odstotkov pričakovanih potreb, za čez štiri leta 20 odstotkov, v tem smislu. To se nam je v sedanjih razmerah pokazalo kot dobro. Po izbruhu covida, ko so se začele višati tudi cene, elektrike nismo več kupovali. Določene količine imamo zakupljene še do leta 2025. Tako imamo potrebe po električni energiji pokrite za vse procese v tovarni, z izjemo elektrolize. Tu smo proizvodnjo zaradi previsoke cene električne energije zmanjšali, zdaj obratujemo z le 11 elektroliznimi celicami od 160. Za teh sedem odstotkov elektrolize imamo elektriko za letos še zagotovljeno, potem pa več ne. Zdaj pričakujemo, da bo s pomočjo državne sheme pomoči in subvencije cena elektrike med 150 in 250 evri za megavatno uro, a je to še vedno previsoko za proizvodnjo primarnega aluminija. Če je borzna cena aluminija 2500 dolarjev za tono, potem potrebuje proizvodnja ceno elektrike med 50 in 60 evri za megavatno uro.
Zakaj pa je proizvodnja primarnega aluminija pomembna, tudi v Evropi?
Zato, ker je rast potreb po aluminiju izredno velika. Na leto se povpraševanje poveča za pet do sedem odstotkov. Aluminij ostaja relativno dolgo vgrajen v izdelke. Okenski proili v gradbeništvu imajo življenjsko dobo vsaj 20 do 25 let. Avtomobili od deset do 15 let. Kozmetična in farmacevtska industrija, kjer je večina aluminija v embalaži, imata razmeroma hiter obrat, pol leta, leto. Recikliranje je mogoče, ko se življenjska doba izdelkov zaključi. Aluminija se tudi zaradi prehoda na elektromobilnost in izkoriščanje obnovljivih virov energije porabi vse več in temu ne moremo zadostiti samo z recikliranjem in ponovno predelavo.
Elektroliza, ki daje primarni aluminij, je torej nujna?
Tako je. Vprašanje je samo, kje bomo primarni aluminij proizvedli. V svetu pridobimo od 68 do 70 milijonov ton aluminija na leto, od tega je bilo v Evropi do pred kratkim za štiri milijone ton letne proizvodnje. Naredimo pa v Evropi 12 milijonov ton izdelkov. In zdaj smo 1,5 milijona ton primarne letne proizvodnje izgubili, ker so v zadnjih dveh letih proizvodnjo v elektrolizi zmanjševali tudi drugi proizvajalci. V drugih delih sveta pa so proizvodnjo primarnega aluminija povečali za tri milijone ton na letni ravni. Nadomestili so ves izpad zaradi drage energije v Evropi in še odgovorili na povečanje potreb po aluminiju. Na drugi strani je pomembno, da je aluminij opredeljen kot ključni material v evropskem zelenem dogovoru. Zdaj pa naša proizvodnja usiha, drugod po svetu pa ga proizvajajo pod bistveno slabšimi pogoji – so energetsko in okoljsko manj učinkoviti, na Kitajskem je na primer ogljični odtis te proizvodnje trikrat večji kot v Evropi. In potem bomo mi kupovali tak aluminij, ga čez oceane pripeljali v Evropo, še povečali ogljični odtis, potem pa bomo na njem gradili zeleni prehod? Mislim, da se moramo v Evropi strezniti in zagotoviti pogoje, da bomo to proizvodnjo še lahko obdržali.
Glavna spremenljivka v enačbi pa je cena energije?
Tako je, elektrika je glavna, pomembna pa je tudi cena glinice. Glinica je osnovna surovina za proizvodnjo aluminija. To je aluminijev oksid, ki se s pomočjo enosmernega električnega toka razkroji v aluminij pri visokih temperaturah. Glinico še proizvajajo Evropi. Mi jo zdaj dobivamo iz Grčije, imamo jo na Irskem, v Španiji, Romuniji. To pomeni, da se lahko preskrbimo iz bližine in tu imamo vsi proizvajalci približno enake pogoje. Cena glinice pomeni od 13 do 18 odstotkov v ceni aluminija. Elektrika pa je druga zgodba. Obvladovanje teh virov je stvar geostrateške pozicije. Evropa ima bistveno višje cene kot Amerika, Kitajska, arabske države. In zato smo nekonkurenčni.
Vidite možnost, da se energetski trg spet uravnoteži pri znosnih cenah? Na primer v letu, dveh?
Mislim, da se tako hitro to ne bo uredilo. Evropa je svojo energetsko politiko zapeljala v zelo nezavidljiv položaj. Nismo samozadostni, preveč smo se zanašali na ruski plin. Pri plinu je zdaj treba iti v diverziikacijo virov, pri električni energiji pa moramo postati čim bolj samopreskrbni. To velja tudi za Slovenijo. Nujno bo treba zagotoviti pasivne vire elektrike pri nas. To pomeni, da je treba čim prej postaviti nov blok jedrske elektrarne. In seveda investirati tudi v izkoriščanje energije sonca, kar pa je povezano tudi z razvojem baterijskih sistemov.
Občasno se pojavlja teza, da bi potrebovali precej manj elektrike, če bi se odpovedali energetsko intenzivni industriji. Je to relevantno?
Ne, nikakor. Slovenija je druga ali tretja najbolj industrializirana država v EU, naša predelovalna industrija ustvari 15 odstotkov BDP. Poleg tega smo v Talumu z zmanjševanjem obsega elektrolize porabo elektrike z 880 do 900 gigavatnih ur letno v zadnjih dveh letih zmanjšali na sedanjih 170 gigavatnih ur. To zmanjšanje pomeni okvirno porabo 220.000 gospodinjstev, s tem da je v Slovenji 850.000 gospodinjstev. Poraba električne energije na državni ravni pa se je povečala. Ta podatek torej popolnoma demantira zgornje razmišljanje. Glede na to, da se premikamo v vse širšo uporabo toplotnih črpalk, električnih avtomobilov, drugih električnih naprav, bomo vse več električne energije porabili v gospodinjstvih. Kljub temu da je Talum nekoč porabil devet odstotkov slovenske elektrike, zdaj pa je naša poraba padla pod odstotek, bo treba energije zagotoviti več.
Kako na ta izziv odgovarjate v Talumu?
V letu 2023 bomo s sončno elektrarno pokrili vse strehe, kar pomeni, da bomo že letos dosegli moč štirih megavatov in to v naslednjem koraku podvojili. Naš cilj je, da bi po izteku pogodb, s katerimi imamo zdaj zakupljeno elektriko, dosegli samozadostnost za vse naše procese, razen elektrolize. Te pa ne moremo poganjati iz sončne energije. Razen mogoče v arabskem svetu, kjer imajo možnost postaviti hektare in hektare sončnih elektrarn.
Kako pa vidite prihodnost elektrolize in primarne proizvodnje v vaši tovarni?
Zaradi visokih cen elektrike se elektrolize zaustavljajo tudi drugod po Evropi in mi smo bili prisiljeni v zadnjem letu še dodatno zmanjšati ta del proizvodnje. Vendar pa smo v Talumu že leta 2012 postavili zelo jasno strategijo diverziikacije naših programov v smeri oddaljevanja od primarnih izdelkov in s tem tudi od primarne proizvodnje. Leto 2020 je bilo mejnik, ko smo rekli, da bi lahko polovico elektrolize tudi pogrešali, če bomo vrzel lahko zapolnili z reorganiziranimi procesi in izdelki, kjer lahko uporabljamo reciklirani aluminij. Ta cilj smo res dosegli in polovico elektrolize smo lahko zato ustavili v skladu z načrtom. Od takrat naprej pa delovanje elektrolize zmanjšujemo kot odgovor na krizne razmere na trgu energije, s 50 odstotki zmogljivosti smo prišli na sedanjih sedem odstotkov. Našemu poslovanju v letu 2022 to še ni prineslo škode, saj smo bili v transformaciji dobri in
Letos bodo v Talumu zgradili sončno elektrarno z močjo štirih megavatov in s tem močno zmanjšali odvisnost od nakupov elektrike na trgu.
nam je uspelo nadomestiti izpad s kupljenim in predelanim aluminijem. Količinsko smo leto sklenili na približno enaki ravni kot 2021, po prihodkih pa više, saj se je aluminij podražil. Leto 2023 bo pa že težje. Skupni obseg proizvodnje nam bo najbrž nekoliko padel, ker nam izpada primarne proizvodnje ne bo uspelo zapolniti s kupljenim aluminijem. Dodatno moramo prilagoditi tudi procese in nabor izdelkov, to pa so cikli, ki trajajo od osem do deset let.
Boste torej letos dokončno zaprli elektrolizo, saj najbrž ni realno pričakovati, da bi se cene elektrike spustile v pas od 50 do 60 evrov za megavatno uro?
Pred to odločitvijo bomo sredi leta. Elektrolizne celice sicer zaustavljamo kontrolirano. To pomeni, da se jih da, sicer z velikimi stroški, okrog 150.000 evrov na celico, tudi ponovno zagnati. Najbolj kritično je, da je to še edina elektroliza v tem prostoru.
Ta prostor pomeni Slovenjo ali širše?
Na Balkanu so bile elektrolize v Šibeniku, Mostarju, Črni gori in jih ni več. Najbližja je zdaj v Nemčiji. Ko izgubiš znanje in kompetence, ni več možnosti, da jo zaženeš, saj ni več ljudi, ki bi delali z elektrolizo. Tudi zato še poskušamo obdržati ta proces, da ohranjamo sodelavce in znanje.
V Talumu razvijate zamisel, po kateri bi se elektroliza lahko v energetski sistem vključila tudi kot hranilnik energije. Za kaj gre?
Proces elektrolize je velik porabnik pasovne električne energije – potrebuje relativno veliko količino elektrike in ta poraba je konstantna. Recimo, če bi obratovala polovica naše elektrolize, kar pomeni 80 celic, bi porabili od 500 do 600 gigavatnih ur elektrike na leto. Ideja je, da lahko v določenih časovnih oknih zmanjšamo ali povečamo moč elektrolize. Ko je zaradi sonca in neporabe v določenih konicah te energije preveč, jo lahko elektroliza prevzame in poveča svojo moč, proizvedemo tudi nekaj več aluminija. Ko pa je manj sonca in s tem manj proizvodnje elektrike, recimo v jutranjih in večernih konicah porabe v gospodinjstvih, bi lahko moč elektrolize zmanjšali.
Okna pomenijo nekaj ur?
Tako je. Dve, tri, štiri ure. V sodelovanju s Fakulteto za elektrotehniko, računalništvo in informatiko Univerze v Mariboru (FERI) razvijamo koncept virtualne baterije in digitalnega dvojčka procesa elektrolize z obnovljivimi viri energije in pripravljamo elaborat – ravno zato, da bomo videli, kakšen je potencial za ta okna in kako lahko proces elektrolize prilagodimo potrebam in zahtevam elektroenergetskega sistema.
Kaj nameravate narediti?
Pri virtualni bateriji gre za nadgradnjo tehnologije s toplotnimi izmenjevalniki. Pri odvzemu viška energije iz električnega omrežja se moč elektrolize poveča, s čimer se poviša tudi temperatura elektrolizne celice – zato jo je treba prisilno hladiti. Ob zmanjšanju moči elektrolize pa je treba zagotoviti, da celica čim dlje obdrži temperaturo. Če bi se preveč ohladila, bi se aluminij v njej lahko strdil. V novih okoliščinah, ko uporabljamo vse več energije sonca in električno omrežje potrebuje vse več dinamičnega prilagajanja, pa je pozitivno to, da je lahko proces, kot je elektroliza aluminija, odličen absorber. Vzameš, ko je višek, in daš nekaj na razpolago, ko je v elektroenergetskem sistemu primanjkljaj.
Pa kaj podobnega že teče v svetu?
V severni Nemčiji so izpeljali tak projekt, ko so s pomočjo elektrolize regulirali polje vetrnih elektrarn. V elektrolizi so peči tudi tehnološko prilagodili z izmenjevalci toplote in odvleki. To omogoča preusmeritev odvečne toplote v kakšno drugo uporabo, na primer za ogrevanje vode, in prepreči pregrevanje osnovnega procesa. Stvar še ni zelo tehnološko preverjena, je pa že delovala. Zato lahko z nadaljnjim razvojem postane tudi ena od rešitev za elektrolize v Evropi. Če se bomo res podali v zelo intenzivno izkoriščanje energije sonca, kot so načrti, lahko proizvodnjo primarnega aluminija uporabimo kot baterijske sisteme, z vrednostjo storitve, ki jo na ta način zagotovimo elektroenergetskemu sistemu, pa si nekoliko zmanjšamo ceno energije. Hkrati proizvedemo še aluminij, ki ga tudi potrebujemo.
Vendar odločitev za razvoj in investicije v to smer ni le stvar Taluma ali evropske industrije aluminija, pač pa zahteva širše politične odločitve?
Tako je. Z digitaliziranim procesom, ki ga razvijamo, bomo poskušali pokazati, da je to smiselno in možno. Že zdaj sodelujemo z Elesom v terciarni regulaciji. To pomeni, da nas lahko za 15 minut izključijo, če se karkoli zgodi v sistemu, odpravijo težavo in vklopijo nazaj. Če traja težava dlje, se v tem času vklopi elektrarna Brestanica. V Talumu bi lahko brez napajanja zadržali elektrolizo tudi eno uro. Neki zametek torej že obstaja. Radi pa bi to nadgradili in pokazali, da je upravičeno elektrolizne celice opremiti z dodatno tehnologijo in to enourno okno razširiti na tri do štiri ure.
S procesom, ki ga razvijajo, bodo pokazali, da je elektrolizo aluminija mogoče uporabljati tudi kot baterijo.