Utvikling av ny og energieffektiv teknologi legger grunnlaget for fremtidens industri Hans Erik Vatne, Hydros teknologisjef Energirikekonferansen, 7. august 2013 (1)
Utvikling av ny og
energieffektiv
teknologi legger
grunnlaget for
fremtidens industri Hans Erik Vatne,
Hydros teknologisjef
Energirikekonferansen,
7. august 2013
(1)
Innhold
• Hydro og teknologi
− Stolt industri- og innovasjonshistorie
− Driverne for vår teknologiutvikling
− Overordnet teknologistrategi
• Eksempler på teknologiutvikling
− Energieffektiv smelteverksteknologi
− Produktutvikling
• Hydro som kraftforedler
(2)
(3)
01
Hydro og teknologi
Omdanner naturvitenskap og naturressurser til
produkter som bidrar til livskraftige samfunn
Gjødsel, aluminium, magnesium, olje & gass,
petrokjemi, fiskeoppdrett, farmasi, investeringer...
Et verdensledende aluminiumselskap
En global leder i en voksende industri 107 år med innovasjon og industriutvikling vil fortsette
Med solide posisjoner i hele verdikjeden
• Global leverandør av aluminium og aluminiumprodukter
• Ledende virksomheter langs verdikjeden; råmaterialer, energi, produksjon av primærmetall, aluminiumprodukter og resirkulering
• 23.000 ansatte i 40 land, 40.000 kunder i 110 land
• Markedsverdi ~55 milliarder kroner
• Årlig omsetning 82 milliarder kroner
• Investeringer i FoU ~0,5 milliarder kroner
• Vurdert av Dow Jones Sustainability Index og FTSE4Good
Primary Metal
Rolled Products
Energy
Bauxite & Alumina
50% joint venture in extruded products*
Et ressursterkt, globalt selskap
*) Pending regulatory approval
Fra bauksitt til aluminiumprodukter
Bredt spenn i teknologi og kompetansebehov
Megatrender driver vår framtidige teknologiagenda
Climate change
• Global warming
awareness
Millions climb out of
poverty
• Urbanization
• Mobility
• Population growth
• Rising Asian demand
• Democratization
• Digitalization
Mega trends
Increasing energy
demand
53
45
35
49
36
23
0
20
40
60
80
100
120
2010 2015 2020
World outside China China
Demand for Aluminium semis
Million mt
5-7% annual growth
FoU og teknologiutvikling må støtte drift og lønnsomhet
Tre hovedmål for Hydros teknologistrategi
Utnytte FoU og teknologi
for å sikre optimal drift 1
Elektrolyseteknologi –
aluminiumselskapets kjerne 2
Produktutvikling som
fremmer bruk av aluminium
og bærekraftig utvikling 3
(9)
02
Eksempler på
teknologiutvikling
0
10
20
30
40
50
1886 1900 1920 1940 1960 1980 2000
Year
kWh
/kg
Al
Elektrolyseteknologi
En reduksjon på 1 kWh/kilo aluminium bidrar til en energireduksjon på 1 TWh pr. år for Hydros aluminiumproduksjon i Norge.
Å produsere 1 mill. tonn/år aluminium i Norge sparer verden for 15 mill. tonn CO2
pr. år i forhold til alternativ produksjon i Kina
Energireduksjon har vært en kontinuerlig prosess
0
1
2
3
4
5
6
7
1990 1995 2000 2005 2012 2012 HAL4e
Kg CO2e / kg aluminium
Stadig lavere utslipp fra Hydros verk
-75%
9
10
11
12
13
14
15
16
1993 1998 Sundal
2003
2012 2012
HAL4e
2016
HAL4e
HAL
Ultra
KWh / kg aluminium
Lavere energiforbruk ved Hydros verk
Teknologiutvikling – en hjørnestein i forbedringsarbeidet
HAL 300 HAL4e Fremtidens teknologi
13,3 kWh/kg 1,6 tonn CO2/tonn aluminium
12,5 kWh/kg pr. i dag 12,3 kWh/kg mål for 2013 1,5 tonn CO2/tonn aluminium
11,5 kWh/kg som delmål 10 kWh/kg som visjon Karbonfangstklar
Nå forbereder vi neste teknologisprang
11
11,5
12
12,5
13
13,5
14
En
erg
y c
on
su
mp
tio
n [
kW
h/k
g]
World avg
RA300
HAL300
AP35
DX
HAL4e
HALsee
HALsee Teknologisenteret i Årdal Teknologiutvikling i verdenstoppen
Avansert modellering og samarbeid med akademia
− Modellering brukes blant annet til
− Optimalisering av elektrolysecellene
− Logistikk
− Ventilasjon i elektrolysehallene
Magnetic fields
Thermo-electric model
Flow pattern in the metal
HAL4e test section
Potroom ventilation
Mulig pilotanlegg på Karmøy
• Pilotanlegg på Karmøy
− Neste generasjons elektrolyseteknologi
− Mål: Verdens mest energieffektive celler med det minste CO2-fotavtrykket i verden
− Produksjon på om lag 70.000 tonn/år
− Infrastruktur på plass etter stenging av Søderberg-cellene i 2009
• Forutsetninger
− Lønnsomhet og markedsbalansen
− Langsiktig, konkurransedyktig krafttilgang
− Samarbeid med og støtte fra Enova
− Pilot forutsetter utsikter til mulig videreutvikling til fullskala anlegg
− Fullskala anlegg fordrer nødvendig nettoppgradering innen rimelig tid
• Viktig ledd i videreutviklingen av vår norske smelteverksportefølje
− Produksjon på nærmere 1 million tonn/år
− Ledende på kompetanse, springbrett for teknologiutvikling og driftsforbedringer
Viktig steg i utviklingen av verdens beste elektrolyseteknologi
Hvorfor Karmøy? Lett tilgjengelig, god logistikk til europeiske markeder
Nødvendig infrastruktur er allerede på plass
God plass til en eventuell utvidelse til fullskala-anlegg
Samlet løsning – elektrifisering og industriutvikling
Produktutvikling: Aluminium i bil er i kraftig vekst Eksempler på bilmodeller Hydro leverer til
Produktutvikling
(16)
Nye anvendelser av aluminium i bil
Technology drive:
• Reduce emissions through
reduced weight
• Increased formability for
increased freedom of design
and less joining operations
Examples:
• New alloys with combination of
strength, formability and
corrosion
• Temperature stability
• Crash boxes
Forbrukerelektronikk
Challenges:
• Surface quality
• Mechanical properties
• Productivity
• Tolerances
Legeringsutvikling for nye anvendelser av aluminium
Grunnleggende og dyp kompetanse er helt avgjørende
for å utvikle nye, avanserte produktløsninger
Powerhousealliansen planlegger verdens
nordligste energipositive bygg i Trondheim
Powerhousealliansen rehabiliterer nå et ordinært
kontorbygg til energipositivt bygg på Kjørbø
– kanskje verdens første i sitt slag
Termisk
solenergi
Ventilasjon
Solceller
Termisk jord-/
sjøvarme
Aluminium til havs – et hav av muligheter
− Teknologisk match:
− Norge verdensledende innen aluminium og metallurgi
− Norge verdensledende innen olje/gass, skip og andre marine anvendelser
− Aluminium: Vekt, korrosjonsegenskaper og vedlikeholdsbehov, lavtemperaturegenskaper
− Hvor er vekt viktig?
− Maritim: Båter med behov for høy fart eller lastekapasitetsbegrensninger
− Topside
− Subsea
Aluminium – en del av løsningen
Vi reduserer energiforbruk og
utslipp i egne prosesser
Vi utvikler produkter og
løsninger som hjelper våre
kunder å redusere
energiforbruk og utslipp
Vi resirkulerer aluminium med
bare 5% av opprinnelig
energiinnsats
Vi vil bekjempe verdens energisløsing
(20)
03
Hydro som kraftforedler
Source: Institut für angewendte Ökologie (Öko-institut e.V.), 12.5.2011
EU27
Australia
Canada
Kasakhstan
Island
Norge
Russland
USA
Kina
Norsk og islandsk aluminium best på klima
Klimagassutslipp per tonn aluminium – energikilden avgjørende
Aluminium er energi i fast form
Energien forbrukes ikke, men lagres i metallet
Norsk nettoeksport av vannkraft gjennom
kabler: 2-3 TWh/år
Norsk eksport av vannkraft i form av
aluminium: 15-20 TWh/år
Norges og Hydros rolle som kraftforedler
Optimale forutsetninger for bruk av norske naturressurser og ekspertise til å skape
sysselsetting, bygge kompetanse og bidra til å løse verdens klimautfordringer
Kraftoverskudd i Norden:
Sysselsetting og teknologisk
utvikling som supplement til
ren krafteksport
Verden trenger aluminium:
- Infrastruktur, vekst, velstand
- Muliggjørende teknologi for
energisparing i produkter
Verdens grønneste aluminium:
- Fornybar energi
- Verdens grønneste teknologi
Sett kraften i arbeid!
Hånd i hånd Energi, klima, verdiskaping
Verdens reneste aluminium Produksjon i Norge sparer
globale utslipp
Nye 100 år Skjebnefelleskap mellom
kraft og industri
(25)