5/4/2017

Episode 68 - aluminium

Odd-Rikard Valmått og Jan Moberg diskuterer aluminium med gjest Hans-Erik Vatne, teknologidirektør i Hydro. De snakker om aluminiums historie, produksjonsprosessen, fornybar energi, miljøpåvirkning, og fremtidige bruksområder for aluminium. Vatne fremhever Hydro sin nye teknologi på Karmsund, som vil redusere energiforbruket og CO2-utslippet i aluminiumsproduksjon.

00:00

Podkasten diskuterer aluminiumens historie og utviklingen av produksjonsteknologi, med fokus på dagens forbedringer i energiforbruk.

03:22

Norge bruker fornybar vannkraft til aluminiumproduksjon, noe som sparer verden for 15 millioner tonn CO2-utslipp årlig.

11:31

Norge utvikler et toppmoderne aluminiumsanlegg, med fokus på teknologi og verdikjede, men begrenser produksjonen til halvfabrikater.

14:47

Aluminium er i vekst på transport, emballasje og bygg, drevet av elektrifisering og behov for vektreduksjon.

Transkript

Velkommen til Teknisk Sett, en podcast fra TU. Jeg sitter her med Odd-Rikard Valmått. Hei, hei. Hei, Odd-Rikard. Mitt navn er Jan Moberg. Jeg er sjef her i TU. Odd-Rikard, vi skal tilbake til et av dine 400 favoritttemaer. Noe sånt der. Det kan være 50 sin siste. Ja, men det har gått noen timer, ikke sant? Ja, det er riktig. Dette er kanskje oppenbart de 25 mest favoritttemaene.

Aluminium? Aluminium, ja. Det er et fantastisk materiale. Og husk på, det er ikke lenge vi har hatt aluminium. Hva snakker vi om da?

Nei, altså det var det 150 år siden man klarte å fremstille det, og den franske Napoleon III, han satte jo og meska seg med aluminiumstalerkner mens gjestene fikk bare gull. Da var det virkelig svung over det. Dette må jo være som musikk i ørene til dagens gjest.

Teknologidirektør i Hydro, Hans-Erik Vatne, velkommen. Takk for det. Ja, det er godt å høre. Isemann på Alminium i kantina i Hydro? Nei, vi gjør ikke det. Vi har noen dekketallerkene i Alminium på gjesterhusene våre. Ja, så vi er litt der, men ikke helt Napoleon-standard. Prisen er dessverre falt under guldprisen. Men oppdater oss litt.

Hans-Erik, vi snakker altså 150 år tilbake i tid. Ja, litt lenger hvis man skal være veldig precis. Men det var tidlig på 1800-tallet at man klarte å isolere aluminium. Men det var på veldig lite avanserte metoder. Og det var det som gjorde at prisen var ekstremt høy. Dette er eksempelet med Napoleon III. Det er morsomt. På verdensutstillingen i

Paris i 1855 så stilte også franskmenn ut barrer av aluminium sammen med kronjuvelene, så det var også noe av det mest verdifulle man hadde å by på. Men

Men det store gjennombruddet kom jo da i 1886, for da klarte man å lage en elektrolyseprosess for fremstilling av aluminium. Men da snakker du egentlig om den prosessen de bruker i dag? Ja, faktisk er det det. Altså denne patenterte da Hål og Herold, uavhengig av hverandre, i 1886.

Og i prinsippet så er faktisk prosessen den samme i dag, i hvert fall hvis du ser på prinsippene. Den gangen trengte man riktig nok 50 kWh for å lage en kilo aluminium. I dag er vi nede på 12 kWh med vår Karmøy teknologi. Så det har jo vært en viss utvikling over året, men det er jo en lang tidsperiode. Vi kommer tilbake til Karmøy, for det er jo et superspennende prosjekt. Men

Jeg må bare stille spørsmålet. Dere har gruver i Brasil, og så har dere da alminusproduksjon ved de norske fjorene. Er ikke dette helt bakvendt? Burde ikke produksjonen ligge der hvor gruvene er? Tenker logistikkmessig. Det er klart, boksitt da, som er det mineralet i verden som inneholder alminus, som er lettest å utvinne,

Det finnes i et belte rundt ekvator, og Brasil er et av de stedene hvor det finnes store ressurser. Afrika har en del ressurser, og så finnes det også en del andre steder. Så det må jo naturlig nok komme derfra. Og så trengs det da veldig mye...

elektrisitet for å framstille aluminium. Elektrolyse, lyse er jo spalting, og elektro er jo elektroner. Man bruker jo rett og slett elektroner til å spalte aluminium og oksygen, for det er jo sånn med aluminium som de fleste andre metaller, det er bunnet til oksygen i sin naturlige, stabile form. Så vi er avhengig av å skille aluminium og oksygen i et aluminiumoksid, og da trenger vi store stømmengder.

Og i Norge er vi så heldige at vi har fantastiske vannkraftressurser, så vi kan gjøre dette med fornybar energi, som er helt uten CO2-utslipp, den elektrisiteten vi har. Det man ser ellers i verden er at det brukes veldig mye kull til å fremstille elektrisitet, som man da lager aluminium av.

Så vi har jo i Norge en fantastisk fordel gjennom den fornybare vannkraften vår. Da gjør vi altså det uten CO2-utslipp. Det gjelder jo ikke bare aluminium, det gjelder også flere av de andre materialene som Norge som prosessindustri faktisk fremstiller. Så her har vi et kjempepre, og det er jo flere og flere av kundene våre også som ser dette som en stor fordel.

De som forbruker aluminium er heller ikke de som bor i Norge, så råvarene bruker vi ikke så mye aluminium. Det skjer jo nede i Europa og ute i verden. Ja, det er noe logistikk her, men fordi Norge er ledende både teknologisk og at vi har vannkraften, så har det faktisk veldig mye å si at vi produserer aluminium.

Jeg må komme med et tall, hvis jeg kan det. Ja, kom igjen. Det at vi i Norge produserer 1 million tonn aluminium, det sparer altså verden for 15 millioner tonn CO2-utslipp.

sammenlignet med at dette hadde vært produsert i Kina, basert på kulkraft. Og 15 millioner tonn CO2, det er mye også i et globalt perspektiv. Det holder til litt transport fra Brasil og sånt. Det gjør det. Så det regnestykket er veldig enkelt og godt, og vi har som sagt også den beste teknologien for å produsere i Norge, så i mine ører så klinger dette godt likevel. Det er jo noe for eksport av norsk vannkraft her. Ja, det er jo det. Vi snakker jo av og til om at aluminium, det er jo kraft i fast form. Ja, ja.

Så vi eksporterer grønn energi når vi eksporterer noen plater med aluminium? Vi har det. Apropos Brasil, du nevnte at vi hentet boksitten der fra tyskerne. De hadde jo et prosjekt i Norge under krigen for å se på om de kunne bruke, jeg tror det var Noritt,

Ja, og anortosit, det var kanskje det det var. Og vi hadde denne Pedersen-prosessen, som Pedersen var jo faktisk en norsk vitenskapsmann som fremstilte. Den er ikke veldig effektiv energimessig. Den trenger veldig mye energi for å trekke aluminiumoksid ut av råmateriale. Så den er det ingen i verden som bruker.

I dag kommer all vesentlig mengde aluminium fra boksitt som kilde. Men nå har vi jo ikke engelsk-amerikanske bombefly på landet. Nei, vi har ikke det.

Men det er jo da lett forklarebart hvorfor Norge fikk den posisjonen man gjorde, også takket for at det var noen veldig fremsynte mennesker. Men det er da ikke bare det at vi har grønn kraft, men også at vi har fått kompetanse på området som er viktig. Her kommer du inn på dette anlegget på Karmenå, som er det største landprosjektet på mange år. Ja, det er det. Hydro investerer over 4 milliarder kroner i en teknologipilot-

Som da er den aluminiumsproduksjonen i verden som har lavest energiforbruk, også en høy produktivitet og de laveste... Hvorfor trenger du det da? Det er gratis og fri vannkraft. Hvorfor skal du effektivisere da? Vi er jo veldig opptatt av at jo mer effektiv vi kan bruke den norske vannkraften, så kan jo den også da brukes til andre ting som da erstatter mer skittenproduksjon i utlandet.

Vi erstatter kinesisk kullkraftbasert aluminium. Kan vi bruke mindre energi, så kan den energien brukes til å fremstille andre ting. Hva er forskjellen? Forskjellen er veldig stor. Hvis vi tar med hele verdikjeden, altså fra gruene til ferdig aluminium, så bruker vi i Norge ca. 3,5 kilo CO2 per kjede.

kilo aluminium, mens da kinesisk tilsvarende tall er 20. Så det er en enorm forskjell. Altså vi snakker ikke om noen få prosent, det er fem gangen, rett og slett. Så det er veldig store tall. Men når dere lager det, jeg har skjønt at her er det jo, her går det både på design av disse cellene, og det går på materialbruk

av katoda og noda og går på veldig mye ting da. Jeg hører du kan litt om det. Dette kan jeg ingenting om. Det er jo at Rikard som har fortalt det til meg. Men jo, bare når dere har kommet frem til dette, er det da også en løsning dere kommer til å selge?

til andre, eller er det noe dere skal sitte på og være eksklusive på? Hydro har hatt som filosofi at vi utvikler vår egen elektrolyseteknologi til interne formål. Det er klart, skal du selge dette så må du bygge opp et stort apparat både rundt salg og rundt service og oppfølging av dette, og så langt så har jo, husk på Hydro er jo en stor produsent, vi har mange verk, så vi har ment at vi har vært mest kjent med da å lage dette til eget formål. Ja,

Men så fikk vi støtte av Enova på 1,5 milliarder kroner til Karmann Teknologipilot. Og da noen av disse konkurransekravene ble da satt sånn at vi faktisk er forpliktet til å selge teknologien innenfor EUS-området.

Så etter noen få år, når denne piloten har vist seg å fungere, så er vi forpliktet til å selge. Men kun i EU-området. Så kan man jo spekulere hvor mange nye smelteverk kommer til å komme i Europa, men det kan jo skje. Det er sikkert mange som lurer på hvor mye reduksjon har vi i kilo-time per kilo på karme i forhold til...

Den tradisjonelle fremstillingen. Ja, altså gjennomsnittsbehovet da når man lager aluminium i verden, det er ca. 14 kWh per kilo aluminium.

Med Karmepiloten skal vi være under 12,4, og så skal vi også ha en liten del av denne piloten, den består av 60 elektrolyseseller. 12 av disse skal vi ta litt ekstra risiko, ta i bruk det aller siste vi vet som ikke er helt verifisert, og da håper vi å i hvert fall komme under 11,8, kanskje ned mot 11,5 kWh-timer.

Da snakker vi forbedringer på størrelse av 20 prosent i forhold til snittet. Det er klart, på en teknologi som er over 130 år gammel, så er dette veldig bra. Og som forbruker mye. Så dette er vi veldig stolte av.

20 prosent kan kanskje noen tenke ikke er så mye, men i en sånn setting så er dette veldig ganske ganske. Jeg liker ikke at du spør om det, fordi den er så lav faktisk som 6,4. Og det høres jo vilt ut. Men når vi da har gått ut i aluminiumsverdenen og sagt at vi har en visjon om tid,

kilo og timer, den har vi hatt noen år og er vår ledestjerne, så er det faktisk mange i industrien vår som rister på hodet og tror vi nesten er urealistiske når vi snakker om tid. Så det er klart, de industrielle problemstillingene rundt dette er så store, og det er så mange tap da, underveis i en sånn prosess, at dette er kjempeutfordrende å komme ned mot det teoretiske.

Men bare for å oppsummere, Karme, hvor langt har prosjektet kommet? Når er disse cellene i gang? Ja, nå er vi jo veldig godt i gang. Nå har vi holdt på en periode med å bygge på den, så i fjerde kvartal vil vi se det første metallet fra disse cellene. Oi, såpass raskt? Ja, så det er ikke lenge til.

Et drøyt halvår? Et drøyt halvår, og det gleder vi oss selvfølgelig veldig til. Det er jo mange som har jobbet med denne piloten, altså våre akademiske partnere, NTNU, Sintef, IFE, Delvis Universitet i Oslo, har jo vært med å legge grunnlaget for den teknologien vi har utviklet, og selvfølgelig for våre forskere, det er jo

fantastisk å se at noe man har jobbet med over år endelig blir materialisert. Nå skal vi faktisk bygge verdens beste alminumsanlegg. Men er den alminumen vi snakker om da, det egentlig går inn i de samme produktene eller verdikjedene som det leverer til i dag? Ja, det er det. Så den er ikke noe spesiell kvalitetsmessig? Altså når man gjør elektrolyse så kommer det ut...

Rein aluminium. Ja, så leggeringen kommer etter kanten. Ja, det blir leggeret i et støperi, og så lager man produkter av det. Men hvor langt, for dette er jo også interessant, vi snakker om at Norge er flinke på råvarer og mye, men hvor langt er vi i kjeden på sluttprodukter? Altså dere leverer jo da typisk i blokker eller plater eller hva det heter. Ja, vi lager aluminiumen, så støper vi da ut halvfabrikater som da enten blir

til profiler, eller så blir det jo valset ned til plater. Og der stopper jo vår produksjonskjede, der er det kundene våre som former og lager produkter av dette. Så Hydro har jo valgt å stoppe der i verdikjeden, som for så vidt

Vi er uvanlige allerede ved å være til stede i veldig store deler av aluminiumskjeden, for vi er jo da alt fra gruvene i Brasil, vi har raffineriet som da gjør boksitten om til aluminiumoksid, og så har vi smelteverkene som da lager aluminium av det, så har vi masse støperier og valseverk,

og da deleide pressverk som lager profiler og plater av dette. Så vi er til stede i en veldig lang verdikjede, og trenger da teknologisk kompetanse på veldig mange områder for å være konkurransedyktige. Så det å gå enda lenger nedstrøms, det har ikke Hydro sett seg kjent med så langt. Du nevnte at aluminium er i kilowattimer i fast form, og det har jo vært jobba veldig lenge med å se om vi kan reversere prosessen.

og rett og slett lage et aluminiumspasert batteri ved å oksidere aluminium. Problemet er, det går jo an, men det er bare at du får ikke gjort det ladbart, i hvert fall til nå.

Men det er jo ikke mange kilo aluminium du trenger for å få ut 100 kWh. Nei, for det er jo, som du sier, det er veldig energiintensivt, og det ligger jo i materialet, det går jo ikke tapt, og det er jo for så vidt et poeng også i forhold til resirkulering. Vi kan jo bruke aluminium om igjen og om igjen,

Og når vi da smelter om aluminium, så trenger du da bare 5% av energien i forhold til å lage ny aluminium. Så dette begrepet at det er en energibank er jo veldig fornuftig. Og det kan man jo tenke seg å bruke i teorien til batterier. Det er jo også å utvikle aluminiumsbatterier som man kanskje har tenkt først og fremst da som et nødbatteri. Man kunne jo tenke seg å ha en aluminiumsplate liggende bak i bagasjerommet i bilen sin, putte den på hvis da...

Teslaen din går tom, og du står midt på Arangevidda. I marinsammenheng så har man tenkt litt på det, og så har aluminium mer som en backup-løsning, en ekstra batteri. Men det er jo som du sier, dette å lade det blir vanskelig. For du får jo da lagd aluminiumoksid, og så må jo det da egentlig tilbake igjen i smelteverkstjeden og elektrolysebehandles igjen for at du skal få aluminium av igjen. Ja.

Så mye aluminium det er i en Tesla, så kan du bare spise litt av seg selv. Ja, det kunne du også. Det hører vi mange nye prosjekter. Nei, det er spennende det. Men, han ser jeg, Klaas, ta litt om konkurransen her. Aluminium er jo, har jeg skjønt, fantastisk materiale. Vi har snakket om bilindustrien. Det er jo alt fra...

Matvare, drikkevare, profiler, bygg, anlegg, you name it. Men hva er status der? Er det enda nye områder man ser på? Det er tre store områder for bruk av aluminium i dag, hvis du ser grå på det. Det er transport, det er emballasje, og så er det bygg og anlegg.

Det vi har sett i det siste er at det er en veldig vekst innenfor transport, og det er jo drevet av behovet for å redusere vekt, så det er logisk. Der er veksten stor, og det forventer vi kommer enda mer fremover. Gjennom elektrifisering av transport, som jo er en skikkelig megatrend nå, så forventer vi at bruken av aluminium kommer til å bare bli enda større. Men det er også et par andre områder vi ser spennende utvikling og vekst på.

Det ene er jo forbrukerelektronikk. Det er klart det at Steve Jobs bestemte seg for å bruke aluminium på sine produkter har jo vært en gavepakke til aluminiumindustrien. Det har gitt fantastisk god PR, og mange har fulgt etter der.

Det er litt Napoleon 3 over det. Ja, det er kanskje ikke helt den samme svungen, men litt det samme. Og det har jo med alminus gode egenskaper å gjøre. Det leder jo både strøm godt og varme godt. Og det er jo litt den funksjonaliteten det har i elektroniske utstyr, at det leder varmen vekk på en effektiv måte. Ja.

sånn at du kanskje trenger å lifte mindre. Ja, det er jo det det er. Så den har jo også funksjonalitet, selv om jeg tror kanskje Steve Jobs var mest opptatt av utseende, image, resirkulerbarhet og disse tingene, men den funksjonaliteten også, at det leder varmen på den type produkter, er bra.

Men vi ser altså både elektronikk, altså forbrukerelektronikk, men også strømforsyning, dette med strømskinner, ledere for strøm. Da konkurrerer vi med kobber, som jo har en mye bedre ledningsevne enn aluminium, men det er jo igjen tre ganger så tungt.

Så blir det borte, folk stjeler det? Ja, det også. Og det er fryktelig dyrt, og det er en begrenset ressurs i verden. Men salaminum er det mye mer av. Så om du må gå opp på tversnittet på en strømskinne eller en lede, så kan det likevel være verdt det. Så strømelektronikk-relaterte ting, transport og også det marine, ser vi veldig mye spennende.

Det er klart aluminium har også veldig gode korrosjonsegenskaper, og igjen så er vi på vekt som er viktig for alt som beveger seg. Så båter ser vi å komme mer i aluminium, litt innenfor olje og gass også. Subsea-installasjoner er ting vi jobber med, men ligger litt mer frem i tid. Men det skjer veldig mye spennende på de områdene.

Det blir jo mer utenrikt. Dette er jo et utømmelig område. Det er det. Vi tror vi er nødt til å invitere deg tilbake. Ja, men det gjør jeg gjerne. Jeg synes aluminium er fantastisk spennende å snakke gjerne om det. Det er bokstavlig talt utømmelig. For det er hvor mye av jordas skorper som er aluminium. 8 prosent. Det er utømmelig. Da skal vi være mange år ennå. Takk.

Teksting av Nicolai Winther

Nevnt i episoden

Aluminium

Et fantastisk materiale som har vært i bruk i 150 år og har mange bruksområder.

Hydro

Et norsk selskap som er en stor produsent av aluminium og som investerer i ny teknologi for å redusere energiforbruk og CO2-utslipp.

Karmsund

Et nytt anlegg for aluminiumsproduksjon i Norge som er mer effektivt og miljøvennlig enn tradisjonelle anlegg.

Kullkraft

En kilde til energiproduksjon som er forbundet med høyere CO2-utslipp enn fornybar energi.

Vannkraft

En fornybar energikilde som gjør det mulig å produsere aluminium med lavere CO2-utslipp i Norge.

Elektrolyse

En prosess som brukes til å fremstille aluminium fra aluminiumoksid, og som er mer effektiv og miljøvennlig med ny teknologi.

Steve Jobs

En kjent person som brukte aluminium i sine produkter, noe som ga positiv PR til aluminiumindustrien.

Tesla

En elbilprodusent som bruker aluminium i sine produkter, noe som viser den økende bruken av aluminium i transportsektoren.

NTNU

Et universitet som har vært involvert i utviklingen av ny aluminiumsproduksjonsteknologi.

Sintef

Et forskningsinstitutt som har vært involvert i utviklingen av ny aluminiumsproduksjonsteknologi.

IFE

Et forskningsinstitutt som har vært involvert i utviklingen av ny aluminiumsproduksjonsteknologi.

Universitet i Oslo

Et universitet som har vært involvert i utviklingen av ny aluminiumsproduksjonsteknologi.

Enova

En statlig etat som støtter utvikling av fornybar energi og miljøvennlige teknologier, som for eksempel Hydro sin nye aluminiumsproduksjonsteknologi.

En organisasjon som Hydro er forpliktet til å selge sin nye aluminiumsproduksjonsteknologi til.

Kobber

Et materiale som konkurrerer med aluminium som ledning i elektroniske produkter.

Kina

Et land som er en stor produsent av aluminium, men som bruker kullkraft, noe som fører til høyere CO2-utslipp.

Brasil

Et land der Hydro har gruver for boksitt, som er råmaterialet for aluminiumsproduksjon.

Transport

En industri som er en stor bruker av aluminium på grunn av materialets lette vekt.

Emballasje

En industri som er en stor bruker av aluminium på grunn av materialets holdbarhet og resirkulerbarhet.

Bygg og anlegg

En industri som er en stor bruker av aluminium på grunn av materialets styrke og holdbarhet.

Forbrukerelektronikk

En industri som er en stor bruker av aluminium på grunn av materialets egenskaper som varmeledningsevne og design.

Olje og gass

En industri som er en potensiell bruker av aluminium i subsea-installasjoner.

Subsea

Et område for olje- og gassproduksjon der aluminium kan brukes på grunn av materialets korrosjonsbestandighet og lette vekt.

Noritt

Et mineral som ble vurdert som en kilde til aluminium under krigen.

Anortosit

Et mineral som ble vurdert som en kilde til aluminium under krigen.

Pedersen-prosessen

En prosess for fremstilling av aluminium fra råmateriale som ikke er effektiv energimessig.

Napoleon III

En fransk keiser som brukte aluminium, noe som viser at aluminium var et kostbart materiale på den tiden.

Arangevidda

Et sted der en Tesla-eier kan bli stående uten strøm og trenger et aluminiumsbatteri.

Klaas

En person som deltar i podcasten.

Deltakere

Host

Odd-Rikard Valmått

Host

Jan Moberg

Guest

Hans-Erik Vatne

Sponsorer

Lignende

9/30/2021

Teknisk sett

Verden trenger en kjemisk energibærer som ikke slipper ut CO2, og det er hydrogen som peker seg ut. Det letteste grunnstoffet har egenskaper som gjør det godt egnet i mange sammenhenger. Det er lett å fremstille, og det kan lagre energi lenge. Ofte har det blitt hevdet at det er en konflikt mellom energilagring i batterier og hydrogen. Det er det ikke. Selv de mest ihuga H2-tilhengerne tror på batteribilen. Men når vi skal frakte tunge ting langt - slik som med trailere, tog, ferger og fly - er hydrogen et godt alternativ. Hydrogen egner seg også når vi i økende grad må lagre veldig store energimengder fra sol- og vindkraft over uker og måneder. I framtidens energisystem er det både batterier for korttidslagring og hydrogen for den lange. Hydrogen vil også bli en viktig gass når vi skal avkarbonisere de store industriene, slik som stålindustrien som i dag bruker enorme mengder kull. I dag snakker vi med en av Norges hydrogenveteraner, markedsdirektør i Sintef Industri, Steffen Møller-Holst, om utfordringene og mulighetene landet vårt har innen hydrogen.

Se mer

Laster