La fabricación de aluminio es uno de los procesos industriales más difíciles de descarbonizar y ya lo comenzaron a hacer con el nuevo método
Aunque este metal resulta imprescindible para fabricar vehículos eléctricos, paneles solares, aerogeneradores y muchos componentes de las infraestructuras modernas, su producción primaria depende de una tecnología desarrollada en 1886 que genera emisiones de CO₂ por su propia reacción química y ahora, la compañía noruega “Hydro”, consiguió producir por primera vez aluminio mediante su nueva tecnología de electrólisis “HalZero”, que evita las emisiones directas de Dióxido de Carbono, asociadas a la fabricación convencional del metal.
El avance, se logró en el centro de investigación de Herøya, situado en Porsgrunn, Noruega y aunque todavía se encuentra en fase experimental, representa un paso importante hacia una industria del aluminio con una huella climática mucho menor.
Mucha contaminación: en la actualidad, la mayor parte del aluminio primario del mundo se produce mediante el proceso Hall-Héroult, desarrollado en 1886, en un proceso que utiliza electricidad para separar el aluminio del oxígeno presente en la alúmina, un compuesto obtenido, de manera principal, a partir de la bauxita y el problema, está en los ánodos de carbono utilizados durante la electrólisis, ya que el oxígeno liberado, reacciona con ellos y produce Dióxido de Carbono.
Según los investigadores del instituto noruego SINTEF, esta reacción genera cerca de 1,5 kg de CO₂ por cada kilogramo de aluminio producido, sin incluir las emisiones indirectas relacionadas con la electricidad y otras etapas de fabricación, por lo que alimentar una fundición convencional, solo base de electricidad renovable, no elimina todas sus emisiones.
Funcionamiento: la tecnología HalZero, modifica la química del proceso antes de que comience la electrólisis, ya que en lugar de introducir alúmina en una cuba electrolítica convencional de manera directa, primero transforma el Óxido de Aluminio, en Cloruro de Aluminio y este compuesto, se somete a electrólisis para obtener aluminio metálico.
La innovación, consiste en diseñar el proceso de manera que tanto el Cloro como el Carbono, permanezcan en circuitos cerrados y puedan reutilizarse, evitando que el carbono termine liberándose a la atmósfera como CO₂.
Diferencias entre el proceso convencional y HalZero
Este planteo, podría eliminar una de las principales fuentes de emisiones del aluminio primario, sin depender de manera exclusiva de sistemas de captura de Carbono y presenta una ventaja potencial frente a las tecnologías convencionales de captura de CO₂: evita generar el contaminante en determinadas etapas, en lugar de intentar recuperarlo posteriormente de corrientes gaseosas diluidas.
Prueba: el avance se logró en las instalaciones de investigación y ensayo de Hydro en Herøya, que comenzaron a funcionar en enero de este año, aunque el desarrollo del proyecto tiene 10 años y cuenta con la colaboración de instituciones científicas noruegas, entre ellas la Universidad Noruega de Ciencia y Tecnología (NTNU) y SINTEF.
Más allá del logro, desde Hydro reconocen que las pruebas actuales todavía generan emisiones de CO₂ y para alcanzar el objetivo de HalZero, será necesario conectar y optimizar todas las operaciones químicas, recuperar eficazmente los reactivos y garantizar un funcionamiento estable.
¿Bajar el consumo eléctrico en la fabricación?: uno de los aspectos más interesantes de HalZero, es su posible competitividad energética y según las evaluaciones preliminares de SINTEF, una instalación industrial basada en esta tecnología “podría presentar un consumo energético y unas necesidades de inversión comparables a los de una planta convencional”.
Esto, sería muy relevante porque la producción primaria de aluminio necesita grandes cantidades de electricidad, aunque estas estimaciones deben validarse mediante instalaciones piloto que permitan evaluar las pérdidas energéticas, la eficiencia electroquímica, el reciclaje de reactivos y los costes de mantenimiento en condiciones reales.
El siguiente paso: una planta piloto industrial: el Gobierno noruego, respalda el desarrollo mediante Enova, la entidad pública dedicada a impulsar tecnologías energéticas y climáticas.
En 2023 concedió 141 millones de coronas noruegas para construir y operar las instalaciones experimentales y ahora aprobó otros 82 millones destinados al estudio y planificación de un futuro piloto industrial.
Transformación de la industria: el aluminio tiene características especialmente valiosas para la transición energética, ya que es ligero, resistente a la corrosión, buen conductor eléctrico y puede reciclarse varias veces y su uso permite reducir el peso de determinados vehículos, construir estructuras para instalaciones renovables y fabricar componentes eléctricos e industriales.
Sin embargo, aumentar su producción primaria, mediante los métodos actuales, también implica mantener emisiones industriales difíciles de eliminar por lo que tecnologías como HalZero, podrían tener una repercusión importante si llegan a demostrar viabilidad técnica y económica a gran escala.
Su desarrollo no sustituye la necesidad de incrementar el reciclaje del aluminio, una estrategia esencial para reducir el consumo de recursos y energía, sino que es complementaria: reciclar el metal existente y descarbonizar la producción primaria que continúe siendo necesaria.
El primer aluminio obtenido en Herøya, no representa una revolución industrial consolidada, pero sí un avance hacia un objetivo perseguido durante décadas: producir uno de los metales más importantes para la transición energética sin generar CO₂ directamente durante su fabricación.
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