Metallische Anoden für CO2-freies Aluminium

Die Trimet Aluminium SE entwickelt in Zusammenarbeit mit dem isländischen Unternehmen Arctus Aluminium Ltd. ein innovatives Verfahren zur Aluminiumherstellung.

Bei diesem Projekt geht es um die Entwicklung von inerten (nicht verbrauchbaren) Anoden und Kathoden in einem Niedertemperatur-Elektrolyten (800 °C) nach der Formel: 2 Al₂O₃ + Energie = 4 Al + 3 O₂. Da keine Kohlenstoffanoden verwendet werden, wird Sauerstoff anstelle von CO2 freigesetzt.

Das inerte Anodenmaterial wird in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Metallische Werkstoffe der Universität des Saarlandes (USAAR) entwickelt. Die Metallforscherin Isabella Gallino hat bereits in einer Doktorarbeit vor 20 Jahren nachgewiesen, dass inerte Anoden in der Praxis funktionieren. Sie nutzte für diese Anoden eine Eisen-Kupfer-Nickel-Legierung, die sich nicht verbraucht, sondern erhalten bleibt und dabei Sauerstoff statt CO2 freisetzt.

An der inerten Anode wird industrieseitig seit vielen Jahren bzw. Jahrzehnten gearbeitet, unter anderem von Alcoa. Der US-amerikanische Aluminiumkonzern entwickelt diese Technologie in Kooperation mit Rio Tinto im kanadischen Joint-Venture Elysis zur Marktreife, um sie in einigen Jahren großindustriell zu vermarkten.

Das aktuelle Projekt von Trimet, Arctus und der Uni Saarland zielt darauf ab, die von Arctus Aluminium entwickelten Zellen auf 10.000 A für den Betrieb in einer Pilotanlage in der Trimet-Hütte in Essen mit drei solchen Zellen zu vergrößern. Gefördert wird dieses Projekt mit Mitteln des Landes Nordrhein-Westfalen. Nach dem erfolgreichen Betrieb der Pilotanlage in Essen wird das Projekt erweitert, indem die Zellen in einer Demonstrationsanlage in der Trimet-Hütte in Essen auf den industriellen Umfang von 170.000 A Strom aufgestockt werden.

Die Anwender fordern grünes Aluminium, und die Industrie hat es sich zum Ziel gesetzt, die komplexe inerte Anodentechnologie in Zukunft zu realisieren.