Helsta framleiðsluafurð ISAL eru sívalar stangir úr áli sem í Straumsvík eru jafnan kallaðir boltar. Þeir eru framleiddir í fjölmörgum málmblöndum og í mismunandi stærðum, allt eftir kröfum viðskiptavina okkar. Afurðir ISAL eru notaðir í margvíslegar sérhæfðar vörur, einkum í byggingariðnaði og bílaiðnaði.
Framleiðsla á áli í nútímalegu álveri byggir á háþróaðri tækni. Allt framleiðsluferlið er tölvustýrt, tækjabúnaður er hátæknilegur og gerir ríkar kröfur til starfsmanna sem fylgjast með ferlinu og grípa inn í þegar þörf krefur. Ál er framleitt með rafgreiningu súráls. Það er efnasamband áls og súrefnis (Al2O3 ) og líkist fíngerðum hvítum sandi. Auk súráls eru raforka og forskaut meginhráefni við framleiðslu áls.
ISAL notaði 3.183 gígawattstundir af raforku á árinu 2023 en hún er keypt af Landsvirkjun og á uppruna sinn í vatnsaflsvirkjunum fyrirtækisins.
Súrálið er að mestum hluta keypt frá Brasilíu og forskautin koma frá Kína, hvort tveggja flutt sjóleiðis til Íslands.
Rafgreining fer fram í kerskálum í þar til gerðum kerum. Í þremur kerskálum ISAL eru alls 480 ker og framleiðir hvert þeirra um 1,2 tonn af áli á sólarhring allt árið um kring.
Til að rafgreining geti farið fram þarf að veita rafstraumi í gegnum kerin. Í hverju keri er flúorrík efnabráð sem gerir rafgreiningarferlið mögulegt. Við þetta klofnar hið sterka efnasamband súráls í ál og súrefni.
Forskautin, sem eru úr kolefni, gegna því hlutverki að koma rafstraumi í gegnum kerið og fer hann út um bakskautin, sem eru á botni kersins.
Þegar álið klofnar frá súrefninu fellur það á botn kersins en súrefnið leitar upp á við, brennur með kolefnum forskautanna og myndar koltvísýring (CO2).
Öll kerin í kerskálunum eru lokuð og með afsogi til að lágmarka losun flúors og ryks út í andrúmsloftið.
Afsogið er leitt inn á þurrhreinsistöðvar þar sem flúor og ryk er hreinsað úr afgasinu. Vel yfir 99% flúorsins hreinsast úr afgasinu og er endurnýtt við framleiðsluna.
Álið er sogað upp úr kerunum í svokallaðar deiglur og flutt yfir í steypuskálann.
Rafgreining
Meginhráefnið við framleiðslu áls er súrál (Al2O3), hvítt duft sem er efnasamband áls og súrefnis. Í hverjum mánuði kemur skip með ríflega 30.000 tonn af súráli til Straumsvíkur sem er sogað upp og dælt í rauðu og hvítu súrálsgeymana sem einkenna athafnasvæðið. Þéttflæðikerfi er notað til að flytja súrálið úr hafnargeymunum til kerskálanna en með því er komið í veg fyrir rykmyndun við flutninginn, þar sem kerfið er algjörlega lokað.
Í kerskálunum eru samtals 480 ker og í þeim er álið framleitt. Súrálinu er dælt inn á kerin og þar leysist það upp í sérstakri flúorríkri efnabráð (raflausn) við 960°C. Þegar rafstraumur fer um bráðina klofnar súrálið í ál og súrefni. Þessi aðferð kallast rafgreining.
Til að rafgreining geti átt sér stað þarf að koma rafstraumi í gegnum kerið. Forskautin hafa það hlutverk en þau eru úr kolefnum. Straumurinn fer gegnum raflausnina og út úr kerinu um bakskautin, sem eru á botni kersins. Þegar straumurinn fer um raflausnina, klofnar súrálssameindin í frumefni sín, ál og súrefni. Álið fellur á botn kersins en súrefnið leitar upp á við, brennur með kolefnum forskautanna og myndar koltvísýring (CO2). Þannig eyðast forskautin á u.þ.b. 28 dögum og ný skaut eru sett í kerið. Leifarnar af notuðum skautum eru sendar úr landi til endurvinnslu, þar sem þær eru notaðar í framleiðslu á nýjum skautum.
Öll ker eru lokuð og því sogast afgasið sem myndast inn í þurrhreinsistöðvar þar sem flúor og ryk er hreinsað úr því. Í hreinsistöðvunum er súráli hleypt á móti afgasinu og festist þá flúorinn við súrálskornin. Þegar súrálinu er síðan dælt inn á kerin inniheldur það flúor, sem endurnýtist við framleiðsluna.
Hreinsunin fer fram í þremur þurrhreinsistöðvum og í dag er hreinsunin yfir 99,9% í nýjustu stöðinni, sem er með því besta sem þekkist. Árangurinn í hinum stöðvunum tveimur er um 99,2%. Rykið er hreinsað með sérstökum síum.
Á tveggja daga fresti er ál tekið úr kerunum. Kerið er þá opnað, röri stungið niður á botninn og fljótandi álið sogað upp í stórt ílát, svokallaða deiglu. Í deiglunum er fljótandi álið svo flutt yfir í steypuskálann þar sem því er breytt í fast form.
Steypuskáli
Starfsfólk steypuskála sækir fljótandi ál í kerskála á sérútbúnum áltökubílum. Áltökubílarnir soga ákveðið magn af áli úr keri upp í einangraðan pott sem kallaður er deigla. Í deiglunum er fljótandi ál svo flutt yfir í steypuskálann þar sem því er breytt í fast form.
Í steypuskálanum er álið hreinsað í deiglunni síðan er fljótandi álinu dælt úr deiglunum yfir í blandofna. Þar er ýmsum efnum blandað í álið svo efnasamsetningin verði nákvæmlega eins og viðskiptavinurinn hefur óskað eftir. Hún ræður svo styrk álsins, seigju, tæringarþoli og fleiru.
Þegar réttri efnasamsetningu hefur verið náð er álinu helt úr ofninum um rennukerfi í steypuvélar. Á leiðinni fer það í gegnum gasmeðhöndlun, sem hreinsar burt síðustu óhreinindin áður en steypt er.
Í steypuskálanum eru framleiddir 7-8m langir boltar í tveim steypuvélum. bolti er í raun sívalningur úr áli, sem getur verið mismunandi að sverleika. Þeir sem eru framleiddir hjá ISAL eru frá 178-305mm í þvermál. Eftir að boltarnir hafa verið steyptir fara þær í gegnum hitajöfnunarferli, en það hefur áhrif á efnafræðilega uppbyggingu þeirra.
Í steypuskálanum eru framleiddar um 200 mismunandi vörur. Úrgangsefni sem falla til í steypuskálanum eru endurnýtt eins og kostur er, afskurður og spónn sem fellur til við sögun er endurbræddur. Álgjall er einnig selt til endurvinnslu, en það er úrgangsefni úr hreinu áli og áloxíði sem verður til í framleiðsluferlinu.
Að síðustu er álið flutt sjóleiðina til Rotterdam og þaðan áfram til viðskiptavina víðsvegar um Evrópu.
Afurðin
Í Straumsvík eru framleiddir boltar eða sívalar stangir úr áli í ýmsum stærðum og gerðum, allt eftir óskum viðskiptavina okkar. En hvað verður um þessar afurðir og hvað eru viðskiptavinir okkar að framleiða?
Stærstur hluti afurða ISAL er notaður í byggingariðnað þar sem notkun áls fer sívaxandi. Boltar frá ISAL eru notaðir í þrýstimótun og því er algengt að framleiða margvíslega ramma, til dæmis glugga, hurðir, stigahandrið, loftræstikerfi og hitakerfi. Ál nýtist vel í byggingu húsa þar sem áhersla er lögð á sjálfbærni bygginga. Ál er í vaxandi mæli notað í burðarvirki í háhýsum, einfaldlega vegna þess hversu létt og sterkt það er og þolir miklar sveiflur í hita án þess að tapa eiginleikum sínum.
Ál frá ISAL er einnig mikið notað í bílaiðnaði vegna eiginleika efnisins. Í raun má segja að orkuskipti í samgöngum, minnkandi eyðsla bíla sem ganga fyrir jarðefnaeldsneyti og framleiðsla rafbíla væri erfið án þess að nota ál. Ál er notað í nánast alla hluta bílsins en með ólíkum hætti eftir áherslum einstakra bílaframleiðenda og eru sumir bílar nánast eingöngu úr áli. Loks fara afurðir okkar í framleiðslu á ýmsum öðrum vörum, m.a. varmaskipta vegna þess hversu vel ál leiðir varma og hversu auðvelt það er í mótun.
Eiginleikar áls
Létt og sterkt
Eðlisþyngd áls er aðeins þriðjungur af eðlisþyngd stáls. Með því að blanda í það öðrum málmum, t.d. kopar, magnesíum eða mangani, er hægt að auka hörku þess og styrkleika verulega. Af þessum ástæðum hefur notkun áls í bílaframleiðslu aukist, en bílar úr áli eru léttari en aðrir, eyða minna bensíni og eru því umhverfisvænni.
Vörn gegn tæringu
Komist ál í snertingu við súrefni myndast á því húð áloxíðs sem ver það gegn tæringu. Unnt er að gera þessa húð varanlega, framkalla á henni gljáa, lita hana og lakka.
Góð leiðni
Ál leiðir vel rafmagn og varma, endurkastar ljósi og hita ágætlega, segulmagnast lítið og ekki varanlega sé það sett í segulsvið.
Auðmótanlegt
Ál er sveigjanlegt og bræðslumark þess er aðeins 660 °C. Það rennur auðveldlega í fljótandi formi og er auðmótanlegt bæði heitt og kalt.
Þétt og lyktarlaust
Álpappír er fullkomlega þéttur og hleypir hvorki ljósi, lykt né bragðefnum í gegn. Álpappír hefur engin áhrif á bragð matvæla sem hann er vafinn utan um.
Óeldfimt
Ál er óeldfimt og hentar því vel í byggingar og farartæki. Það brennur aðeins í duftformi eða örþunnt og bráðnar án þess að gastegundir myndist.
Vistvæn lausn
Afar auðvelt er að endurvinna ál vegna lágs bræðslumarks. Aðeins þarf 5% af orkunni sem notuð er við frumvinnslu áls til endurvinnslu þess. Þess vegna er ál oft kallað græni málmurinn
Endurvinnsla áls
Yfir 75% af öllu áli sem framleitt hefur verið í heiminum frá upphafi er enn í notkun án þess það hafi tapað nokkru af eiginleikum.
Ál er á meðal þeirra málma sem eru mest endurunnir. Þess vegna er stundum talað um ál sem „grænan málm“. Í skýrslu SÞ frá 2011 kemur fram að af 60 málmtegundum voru aðeins 18 með endurvinnsluhlutfall yfir 50% og er álið þeirra á meðal. Til marks um það má nefna að í Evrópu fer um 90% af öllu áli til endurvinnslu sem notað er í byggingariðnaði og í farartæki.
Endurvinnsluhlutfall drykkjardósa er yfir 71,3% í Evrópu, en Evrópsku álsamtökin stefna á að ná því hlutfalli í 80% árið 2020. Í Bandaríkjunum er það hlutfall 64,3% sem þýðir að 57 milljarðar áldósa eru endurunnar og eru áldósir endurunnar í mun meira mæli en drykkjarumbúðir úr gleri eða plasti, en nánar má lesa um það hér.
Það varðar einnig miklu að tekist hefur að loka hringnum, þannig að notaðar áldósir eru almennt nýttar til framleiðslu á nýjum – og hefur stundum verið talað um að það líði sex vikur þar til þær eru aftur komnar í búðarhillur. Fyrir vikið er endurvinnsluhlutfall áls við framleiðslu á áldósum um 70% eða þrefalt það sem við á um gler og plast.
Það er meira en almennt tíðkast um drykkjarumbúðir, enda hefur ál það umfram flest önnur umbúðaefni að hægt er að endurvinna það aftur og aftur án þess að það tapi upprunalegum eiginleikum sínum. Fyrir vikið fellur það undir skilgreiningu Metal Packaging Europe á varanlegu efni eða „permanent material“.
Til að endurvinna ál þarf einungis um 5-8% af orkunni sem fór í að framleiða það í fyrsta skipti, sem þýðir að í endurvinnslunni felst fjárhagslegur hvati. Það er einmitt þessi fjárhagslegi ávinningur við endurvinnslu áls sem gerir fjölmörgum litlum og meðalstórum fyrirtækjum í endurvinnslugeiranum kleift að standa á eigin fótum – og stendur í raun straum af endurvinnslu á öðrum efnum.
10,5 milljónir tonna af áli voru endurunnin í Evrópu árið 2016 og væri það nægur efniviður í 63 þúsund farþegaþotur, að því er fram kemur í útgáfu Evrópsku álsamtakanna. Þegar horft er til þeirrar orku sem sparast við þá endurvinnslu jafngildir það því að farþegaþota fljúgi 46 þúsund ferðir umhverfis jörðina. Þar sem losun gróðurhúsalofttegunda við álframleiðslu er mest við orkuvinnsluna sjálfa, þarf vart að orðlengja hversu mikið dregur úr losuninni við endurvinnslu áls.
Álið hefur leikið aðalhlutverk í endurvinnslubyltingu síðustu áratuga. Þau álfyrirtæki sem starfa á Íslandi hafa beitt sér fyrir endurvinnslu, m.a. í gegnum Evrópsku álsamtökin, og staðið fyrir átaksverkefnum um söfnun og endurvinnslu áls.