Sorteertechnologie kleurt aluminium groen

vrijdag, 17 september 2021

Karl Hoffmann, Global Sales Director van de Metal Recycling Division bij STEINERT vertelt in dit artikel over het recyclen van aluminium, technologische doorbraken, de onderscheidende kenmerken van de markt en zijn verwachtingen voor de toekomst.

 

Hoe kan er zoveel energie worden bespaard door aluminium te recyclen?

‘Eigenlijk moet je primair en secundair aluminium vergelijken. Bij primair aluminium moet eerst bauxiet worden gewonnen en vervolgens wordt een complex proces ondernomen om hier aluminiumoxide van te maken. Het gesmolten zout elektrolyseproces levert vervolgens aluminium op met een zuiverheid tot 99,7%. Dit is een zeer energie-intensief proces, dat veel milieuvervuiling veroorzaakt. Bij de productie van secundair aluminium komt recycling aan de orde.

Door aluminiumschroot te gebruiken in smelterijen wordt veel minder energie verbruikt. Bovendien kan het aluminium steeds opnieuw worden gebruikt - in theorie kan het oneindig worden gerecycled. En de cijfers zijn significant: zo'n 75% van het ooit geproduceerde aluminium is nog steeds in omloop. Dit komt enerzijds omdat producten van aluminium een ​​lange levensduur hebben en anderzijds omdat metaal heel gemakkelijk kan worden gerecycled.’

 

Dus hoeveel minder energie is er nodig om aluminium te recyclen in vergelijking met het helemaal opnieuw produceren?

‘Je kunt uitgaan van een besparing tot 95%. Dit is natuurlijk geweldig nieuws voor de klimaatbescherming. Recycling van aluminium heeft het potentieel om 92 % minder CO2-uitstoot te produceren dan nieuw aluminium. In 2019 werd wereldwijd 20 miljoen ton aluminium gerecycled, wat overeenkomt met een besparing van 300 miljoen ton broeikasgassen.

Door één ton aluminiumschroot te verwerken, hoeft er ook 8 ton bauxiet te worden gedolven. Al met al een besparing van 14.000 kWh.’

 

Nieuw aluminium

Waarom produceren we überhaupt nieuw aluminium?

‘Om bepaalde hoogwaardige legeringen te kunnen produceren, hebben we tegenwoordig nog steeds primair aluminium nodig, waarvan het productieproces zeer energie-intensief is. Het handhaven van hoge kwaliteitsniveaus voor gerecycled aluminium vereist intelligente cycli met behulp van zeer efficiënte recyclingtechnologieën, zoals sensorgebaseerde sorteertechnologie. Dit kan vervolgens compenseren voor de achteruitgang van materiaalkwaliteiten die worden ervaren in de recyclingcyclus, waardoor secundair aluminium ook efficiënt kan worden gebruikt bij de productie van zogenaamde aluminiumsmeedlegeringen.’

 

Wat is het belang van aluminiumlegeringen?

‘Er zijn honderden verschillende legeringen en, afhankelijk van de eisen van de toepassing in kwestie, bieden ze verschillende mechanische eigenschappen, zoals sterkte of hardheid. De ontwikkelingen op dit gebied zijn zeer dynamisch. In de automobielsector is het bijvoorbeeld al lang standaard om carrosseriedelen van aluminium te maken. En nu worden ondersteunende onderdelen, zoals ophangingen, vervaardigd uit recent ontwikkelde aluminiumlegeringen of zelfs aluminiumverbindingen. Natuurlijk is de motor zelf al grotendeels gemaakt van gegoten aluminium. Verschillende autofabrikanten hebben aluminium als materiaal al aangescherpt. Het lagere gewicht van aluminium helpt hen te voldoen aan de steeds strengere CO2-emissie-eisen; de dichtheid van aluminium is 2,7 keer minder dan die van staal.

 

Aluminium zal ook een belangrijk materiaal zijn voor elektrische voertuigen. Hoe meer staal wordt vervangen door aluminium, hoe groter de actieradius van een elektrisch voertuig. Het potentieel voor de toekomst is ook enorm.

 

Naast deze grote potentiële besparingen in CO2-emissies door lichtgewicht ontwerp in de automobielsector, zal dit potentieel ook worden versterkt door het efficiënte en specifieke gebruik van gerecycled aluminium om broeikasgassen te verminderen. Het gebruik van gerecycled aluminium verbruikt ongeveer 95% minder energie dan primair aluminium. Maar nauwkeurige sorteertechnologie is essentieel om hoogwaardige gerecyclede goederen te garanderen.’

 

Zo hoog mogelijk gehalte

Hoe zorgt u voor een zo hoog mogelijk aluminiumgehalte uit recycling?

‘Het spreekt voor zich dat dit sterk afhangt van het inputmateriaal. De benodigde kwaliteit hangt natuurlijk ook af van het beoogde gebruik. Natuurlijk kunnen onzuiverheden, zoals plastic of hout, worden verwijderd met relatief eenvoudige technologie, met behulp van wervelstroomafscheiders.

Sensoren kunnen veel fijner sorteren. Röntgentransmissietechnologie is in principe dezelfde als die in de medische wereld wordt gebruikt, waar de absorptie van röntgenstraling verschillende materiaaldichtheden zichtbaar maakt. Bij het sorteren van metaal betekent dit dat stukken metaal op een transportband zeer nauwkeurig kunnen worden uitgestraald en ingedeeld in materialen en zuiverheidsniveaus.

 

De enorme vooruitgang op het gebied van detectie, software en de verwerking van signalen levert een combinatie van zeer nauwkeurige sortering en hoge snelheid op. Perslucht wordt dan gebruikt om goede delen van minder goede te scheiden.’

 

Wat gebeurt er dan met het gesorteerde materiaal?

‘Smelterijen kopen het metaal op om het verder te verwerken. Maar er is ook een mogelijkheid om het aluminium verder te sorteren in legeringen. Hoe nauwkeuriger dit wordt gedaan, hoe specifieker het materiaal kan worden gebruikt. Zo komen we steeds dichter bij het doel van een gesloten kringloop, oftewel een circulaire economie.’

 

Technologische vooruitgang

Welke technologische vooruitgang is er recentelijk bij STEINERT geboekt?

‘Nog niet zo lang geleden hebben we ons systeem geüpdatet met röntgentransmissietechnologie. We noemen het systeem XSS, wat staat voor x-ray en sensor sorting, de nieuwste innovatie draagt ​​de add-on EVO. Dit belichaamt de ontwikkelingen van de afgelopen vijf jaar. Zo kunnen we verschillende materiaaleigenschappen nu veel nauwkeuriger detecteren dan voorheen het geval was. Dit is vooral te danken aan de verbeterde signaalverwerking. Tegenwoordig kunnen de systemen bepaalde legeringen beter scheiden. Bovendien zijn we nu in staat om vrij magnesium te scheiden, een metaal dat vaak wordt aangetroffen in aluminiumschroot en als het niet wordt gedetecteerd, zorgt het voor veel extra werk in aluminiumsmelterijen. Dit is een uitdaging omdat magnesium, net als aluminium, een licht metaal is en de absorptiecoëfficiënten voor röntgenstraling daarom erg op elkaar lijken.’

 

Heeft u nog andere doorbraken gemaakt?

‘Ja, we hebben de componenten in onze systemen nog resistenter gemaakt. Zo heeft de röntgenbron, een belangrijk en kostbaar onderdeel, nu een garantie van vier jaar, wat uniek is in de branche.’

 

 

Marktontwikkelingen

Wat gebeurt er nu op de markten?

‘Lichte metalen zorgen ervoor dat er gewicht en dus CO2 bespaard kan worden in de mobiliteitssector. De wettelijke eisen op dit gebied worden steeds strenger, waardoor de druk op OEM's groeit om lichtgewicht oplossingen te implementeren. Tegelijkertijd is er vanuit de samenleving steeds meer belangstelling voor duurzame economieën. Aluminiumrecyclers geven daarom steeds vaker het aandeel gerecycled aluminium aan. Aangenomen mag worden dat de vraag naar aluminium de komende decennia met nog eens 50 procent zal toenemen. Hiervan zal een bovengemiddelde hoeveelheid van gerecycled materiaal moeten komen. In Europa wordt momenteel ongeveer 5 miljoen ton aluminiumschroot per jaar gerecycled. Het cijfer wereldwijd is 20 miljoen ton. Experts schatten dat dit cijfer de komende tien jaar zal verdubbelen.’

 

Trends

Welke trends zie je ontstaan ​​voor aluminiumrecycling?

‘Het meeste materiaal dat we tegenwoordig sorteren, is afkomstig van voertuigen of andere producten die tien jaar of langer geleden zijn vervaardigd. Het aantal gebruikte legeringen is sindsdien toegenomen. In de toekomst zal het dus belangrijk zijn om legeringen nauwkeuriger van elkaar te kunnen onderscheiden dan we nu kunnen.’

 

Zijn er ook technologische oplossingen die de recyclage van al deze legeringen zouden vereenvoudigen?

‘Ja, en die hebben we al ontwikkeld: Laser-Induced Breakdown Spectroscopy of kortweg LIBS. Hierbij wordt met een hoogenergetische laser op aluminium geschoten. Wanneer de laser het metaal raakt, verandert het in een metaaldamp die bekend staat als plasma. Terwijl het afkoelt, implodeert het en zendt het een meetbare energiestraling uit, die specifiek is voor die atoomstructuur. Hierdoor kunnen de verschillende aluminiumlegeringen met grote nauwkeurigheid worden bepaald.

Als deze technologie over de hele linie wordt ingevoerd, kunnen we de legeringen zo precies van elkaar scheiden dat een circulaire economie mogelijk is. De smelterijen weten wat ze nodig hebben voor hun legeringen. Als een bedrijf precies kan bepalen wat voor materiaal het heeft, dan kan het ook vaststellen wat er moet worden toegevoegd om de gespecificeerde materiaaleigenschappen te bereiken.’

 

Groener Aluminium

STEINERT gebruikt de term ‘Groener Aluminium’, wat betekent dit?

‘Deze term benadrukt de kansen die dit metaal en zijn unieke mogelijkheden ons bieden op het gebied van recycling. Dit vereist wel intelligente recyclingcycli en sorteertechnologie, maar het stelt ons nu al in staat om gesloten materiaalkringlopen te produceren voor dit belangrijke materiaal.

Hier bij Steinert zijn we verheugd dat we hier een sleutelrol kunnen spelen door het werk van onze ontwikkelingsteams en onze gespecialiseerde adviseurs in het veld. De toekomst die intelligent hergebruik van dit metaal ons biedt, drijft ons om nog meer te bereiken en nog slimmere oplossingen te ontwikkelen.’

Advertentie