البصمة الكربونية (Carbon Footprint – CO₂e) واحدة من أهم المعايير المستخدمة لقياس التأثير البيئي للمنتجات وعمليات الإنتاج. ويُعد قطاع الألمنيوم ذا أهمية خاصة في هذا المجال بسبب اعتماده الكبير على استهلاك الطاقة أثناء عملية الإنتاج.
ما هي البصمة الكربونية؟
تشير البصمة الكربونية إلى كمية غازات الدفيئة (GHG) التي يتم إطلاقها بشكل مباشر أو غير مباشر إلى الغلاف الجوي خلال عمليات إنتاج واستخدام منتج أو خدمة أو مؤسسة. ويتم قياسها عادةً بوحدة الكيلوغرام أو الطن من مكافئ ثاني أكسيد الكربون (CO₂e).
في قطاع الألمنيوم، يتم تقييم البصمة الكربونية عادةً ضمن ثلاثة نطاقات رئيسية:
| النطاق | التعريف | أمثلة في إنتاج الألمنيوم |
|---|---|---|
| النطاق 1 | الانبعاثات المباشرة | تعدين البوكسيت، احتراق الوقود في مصانع الصهر، وسائل النقل اللوجستية |
| النطاق 2 | الانبعاثات غير المباشرة الناتجة عن الطاقة | الكهرباء المستخدمة في عملية التحليل الكهربائي |
| النطاق 3 | سلسلة التوريد والانبعاثات غير المباشرة الأخرى | استخراج المواد الخام، الشحن، معالجة المنتج بعد انتهاء استخدامه |
مصادر الانبعاثات في إنتاج الألمنيوم
يتكون إنتاج الألمنيوم الأولي من عدة مراحل تبدأ من تعدين البوكسيت ثم تحويله إلى ألومينا، وبعد ذلك إلى ألمنيوم معدني. ولكل مرحلة تأثير مختلف على الانبعاثات الكربونية.
1. تعدين البوكسيت وإنتاج الألومينا (عملية باير)
يُعتبر البوكسيت المادة الخام الأساسية للألمنيوم. ويتم تحويل هذا الخام المستخرج من الأرض إلى ألومينا (أكسيد الألمنيوم). وخلال ما يُعرف باسم عملية باير:
- مصدر الانبعاثات: الوقود الأحفوري المستخدم لإنتاج البخار الصناعي (الغاز الطبيعي والفحم)
- نسبة انبعاثات CO₂: حوالي 10–15٪ من إجمالي الانبعاثات
- طرق التخفيض: استخدام الطاقة المتجددة لإنتاج البخار واستعادة الحرارة المهدرة
2. التحليل الكهربائي (عملية هول-هيرولت) — أكبر مصدر للانبعاثات (شرح مبسط)
يتم صهر مادة الألومينا المسحوقة داخل أفران ضخمة، ثم يُمرر تيار كهربائي عالي الشدة عبرها. ونتيجة لذلك ينفصل الأكسجين عن الألومينا ويتم الحصول على الألمنيوم السائل.
يمكن تخيل هذه المرحلة كآلة عملاقة تستهلك خلال ساعات قليلة كمية كهرباء تعادل استهلاك منزل كامل. ولهذا السبب تُعتبر عملية التحليل الكهربائي أكثر مراحل إنتاج الألمنيوم استهلاكًا للطاقة وإطلاقًا للكربون.
ما مقدار الكربون المنبعث؟
ينتج عن تصنيع 1 كغ من الألمنيوم حوالي 15–17 كغ من ثاني أكسيد الكربون المنبعث إلى الغلاف الجوي. وهذا يعادل تقريبًا الانبعاثات الناتجة عن سيارة تقطع مسافة 70–80 كم.
على ماذا يعتمد ذلك؟
يعتمد الأمر بشكل كبير على مصدر الكهرباء المستخدمة. فإذا كانت الكهرباء مولدة من الفحم، تكون الانبعاثات مرتفعة جدًا. أما إذا كانت من الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح، فتنخفض الانبعاثات بشكل كبير.
نسبة هذه المرحلة من إجمالي الانبعاثات:
حوالي 70–80٪ من إجمالي الانبعاثات.
باختصار، مدى صداقة الألمنيوم للبيئة يعتمد بشكل أساسي على كيفية إنتاج الكهرباء المستخدمة في هذه المرحلة.
3. الصب والبثق
يتم صب الألمنيوم المنصهر على شكل بليتات (قوالب أسطوانية)، ثم تُسخن هذه البليتات في مكابس البثق للحصول على مقاطع الألمنيوم المختلفة.
- مصادر الانبعاثات: أفران تسخين البليت (الغاز الطبيعي)، مكابس البثق، أنظمة التبريد، أفران المعالجة الحرارية
- نسبة انبعاثات CO₂: حوالي 5–10٪ من إجمالي الانبعاثات
- الانبعاثات النموذجية للبثق: حوالي 0.5–1.0 كغ CO₂ لكل 1 كغ من المقاطع
قيم البصمة الكربونية حول العالم وفي تركيا
| نوع الإنتاج | انبعاثات CO₂ (كغ CO₂ / كغ ألمنيوم) | الوصف |
|---|---|---|
| المتوسط العالمي (الألمنيوم الأولي) | ~16–17 | مزيج طاقة يعتمد بشكل كبير على الفحم |
| المتوسط الأوروبي | ~6–8 | نسبة مرتفعة من الطاقة المتجددة والطاقة النووية |
| الصين (المتوسط) | ~18–20 | استخدام مكثف للفحم |
| الدول الإسكندنافية (الطاقة الكهرومائية) | ~2–3 | طاقة كهرومائية وتقنيات حديثة |
| المتوسط في تركيا | ~12–14 | مصادر طاقة مختلطة |
| الألمنيوم الثانوي (المعاد تدويره) | ~0.5–2 | لا حاجة لاستخراج البوكسيت أو إنتاج الألومينا |
ملاحظة مهمة
يمتلك الألمنيوم المعاد تدويره (الثانوي) بصمة كربونية أقل بحوالي 90–95٪ مقارنة بالألمنيوم الأولي. إذ إن إعادة صهر الألمنيوم واستخدامه مجددًا يسبب ضررًا بيئيًا أقل بكثير من إنتاجه من البوكسيت من البداية.
ولهذا السبب، تُعتبر الاقتصاد الدائري واحدة من أهم استراتيجيات تقليل الكربون في قطاع الألمنيوم.
استراتيجيات تقليل البصمة الكربونية
يطبق قطاع الألمنيوم عدة استراتيجيات بما يتماشى مع أهداف الحياد الكربوني بحلول عام 2050:
- التحول إلى الطاقة المتجددة (الطاقة الشمسية، الرياح، والطاقة الكهرومائية)
- زيادة استخدام الألمنيوم المعاد تدويره
- استعادة الحرارة المهدرة وإعادة استخدامها
- استخدام تقنية الأنودات الخاملة بدلًا من الأنودات الكربونية
- استخدام الهيدروجين بدلًا من الأفران العاملة بالغاز الطبيعي
جهود البصمة الكربونية (CO₂e) في مصنعنا
بصفتنا منشأة متخصصة في إنتاج بليتات ومقاطع الألمنيوم، فإننا ندرك مسؤوليتنا البيئية. وفي هذا الإطار، بدأنا العمل على قياس وتقليل بصمتنا الكربونية.
العمليات الجارية لدينا:
- إنشاء بنية تحتية لحساب الكربون: تم تفعيل نظام جمع بيانات متوافق مع معايير GHG Protocol وISO 14064.
- تحليل استهلاك الطاقة: يتم قياس استهلاك الطاقة لكل وحدة إنتاجية (المكابس، الأفران، والمعدات المساعدة) بشكل تفصيلي.
- تحسين استهلاك الغاز الطبيعي: تستمر أعمال التحسين في أفران تسخين البليت.
- زيادة نسبة استخدام البليت المعاد تدويره: يتم اتخاذ خطوات لزيادة حصة الألمنيوم الثانوي ضمن سلسلة التوريد الخاصة بنا.
الخاتمة
بفضل خفة وزنه وقابليته لإعادة التدوير، يُعتبر الألمنيوم من أهم المواد لمستقبل مستدام. ويمكن لهذا المعدن القيّم المستخرج من البوكسيت أن يصبح أكثر صداقة للبيئة عند استخدام طرق إنتاج صحيحة. ومع ذلك، فإن الطبيعة كثيفة الاستهلاك للطاقة في الإنتاج الأولي تجعل إدارة الكربون أمرًا ضروريًا.
