Solares Schmelzen von Aluminium in einem direkt bestrahlten Drehrohrofen
Die Energieversorgung Südafrikas erfolgt noch zu über 90 Prozent aus heimischer Kohle. Ein signifikanter Anteil dieser fossilen Energie wird in der Metallproduktion verwendet. Insbesondere die Aluminium-Hüttenindustrie ist ein bedeutender Stromverbraucher in Südafrika, da zum Schmelzen des Metalls hauptsächlich elektrisch betriebene Schmelzöfen verwendet werden. SOLAM zielt darauf ab, diesen Industriezweig zu dekarbonisieren und ein Verfahren zu entwickeln, das nur mit Hilfe von Sonnenenergie Aluminium schmelzen kann. Im ersten Schritt wird ein Reaktor im Labormaßstab entwickelt, auf dessen Basis ein Scale-up Design entwickelt wird, welches eine industrielle Anwendung ermöglicht.
Um dieses Ziel zu erreichen wird ein solarer Drehrohrofen getestet, wie er in Abbildung 1 gezeigt ist. Der Pilot-Drehrohrofen soll auf einem Solarturm in Deutschland oder Südafrika installiert und getestet werden. Die experimentellen Aktivitäten werden durch intensive numerische Modellierungen ergänzt, welche insbesondere eine techno-ökonomische Bewertung des Schmelzprozesses erlauben.
Neben der Anlage entwickeln die Projektpartner auch ein Logistikkonzept, das den Transport der Aluminiumschmelze von der zentralen solaren Schmelzanlage zu den Produktionsbetrieben, die das Metall weiter verarbeiten, berücksichtigt. Basierend auf den Erkenntnissen der Demonstrationsphase soll ein Business Plan für eine kommerzielle Pilotanlage ausgearbeitet werden.