Decarbonization of Copper Production by Optimal Demand Response and PowertoHydrogen

Decarbonization of Copper Production by Optimal Demand Response and PowertoHydrogen

To avoid greenhouse gas (GHG) emissions and mitigate climate change, low-carbon technologies must be used to provide renewable energy and replace fossil fuels. However, this system transition is very material-intensive and leads to high demand for critical materials. Copper is such a material that is essential for electrical......
fra 681,63
Tilgjengelig i 1 butikker
Forhåndsbestill
Frakt og levering
Beskrivelse
To avoid greenhouse gas (GHG) emissions and mitigate climate change, low-carbon technologies must be used to provide renewable energy and replace fossil fuels. However, this system transition is very material-intensive and leads to high demand for critical materials. Copper is such a material that is essential for electrical applications and many low-carbon technologies. The production of copper itself is an energyintensive process. Thus, two challenges arise that are addressed in this thesis: the flexible process operation in a fluctuating renewable energy system and the avoidance of process-based GHG emissions.The flexible operation of electricity-intensive processes can support the power grid and provide economic benefits. Demand response (DR) describes operational adjustments based on an economic incentive, such as fluctuating electricity prices. Our initial analysis shows a large DR potential of two electricity-intensive process steps in copper production. To consider the DR potential of the entire production process and to capture the dependencies of the many process steps, we formulate a detailed scheduling model of a representative copper production process. The developed mixed-integer linear program (MILP) allows minimizing the electricity costs without reducing the production volume. This process-wide scheduling enables significant DR potential, reducing annual electricity costs by up to 14.2% and shifting large parts of the electricity demand.Avoiding process-based GHG emissions is challenging because fossil fuels are hard to substitute in some processes. These processes use fossil fuels as high-temperature process heat and as chemical reducing agents. A promising alternative for these use cases is hydrogen (H2), when H2 is produced from renewable electricity using water electrolysis (Power-to-H2). The oxygen produced as a by-product offers further benefits as it can be utilized in copper production. To optimally design a power-to-H2 system, we formulate a MILP that minimizes the total annualized cost. The resulting CO2 abatement costs are 201EUR/t CO2-eq, which exceeds the current prices of EU allowances. However, a sensitivity analysis shows great potential through further development of water electrolysis.Decarbonization through Power-to-H2 offers additional DR potential. Our scheduling model of the decarbonized copper production shows that DR strongly contributes to low CO2 abatement costs. Consequently, this work identifies the potential of decarbonized copper production that provides a critical material for low-carbon technologies and supports the power grid through DR.

Produktinformasjon

Decarbonization of Copper Production: En bærekraftig løsning

Er du på jakt etter noe som kan hjelpe deg med å redusere klimagassutslippene samtidig som du sikrer kvaliteten i kobberproduksjonen? Da er Decarbonization of Copper Production by Optimal Demand Response and PowertoHydrogen den perfekte løsningen for deg! Dette innovative systemet tar sikte på å kombinere fleksibel prosessoperasjon med fornybar energi, og åpner dørene til renere produksjonsmetoder.

Optimalisering av strømforbruk i kobberproduksjon

Visste du at kobberproduksjon er en av de mest energikrevende prosessene? Denne nye metoden benytter seg av optimal demand response for å redusere strømforbruket med opptil 14,2% årlig, uten at produksjonsvolumet reduseres. La oss ta en nærmere titt på hvordan dette fungerer:

  • Kostnadsreduksjoner: Systemet optimaliserer driften slik at energikostnadene alltid minimaliseres.
  • Fleksibilitet: Ved å tilpasse seg varierende energipriser kan produksjonen flyttes til tidspunkter med lavere kostnader, noe som også støtter strømnettet.
  • Reduksjon av utslipp: Bruken av hydrogen produsert fra fornybar energi gir en bærekraftig alternativ til fossile brennstoffer, som reduserer klimagassutslipp betydelig.

Kobberproduksjon med Power-to-Hydrogen teknologi

Med Power-to-Hydrogen teknologien får vi en ressurs som ikke bare er kostnadseffektiv, men også miljøvennlig. Prosessen omformer fornybar elektrisitet til hydrogen, som brukes som kjemisk reduksjonsmiddel i kobberproduksjon. Dette gir flere fordeler:

  • Lavere CO2-kostnader: Analyser viser at CO2-abattementkostnadene ligger på 201 EUR/t CO2-eq, noe som er konkurransedyktig med dagens EU-krav.
  • Utnyttelse av biprodukter: Oksygen vil også dannes som biprodukt, noe som kan brukes i produksjonsprosessen.

Avsluttende tanker

Med Decarbonization of Copper Production er fremtiden for kobberproduksjon både renere og mer økonomisk. Denne tilnærmingen hjelper ikke bare miljøet, men gir også verdifulle økonomiske insentiver. Ta steget mot en bærekraftig fremtid med vår innovative løsning!

Spesifikasjon

Produkt
ProduktnavnDecarbonization of Copper Production by Optimal Demand Response and PowertoHydrogen
MerkeOther Brand

Pris og prishistorikk

Akkurat nå er 681,63 den billigste prisen for Decarbonization of Copper Production by Optimal Demand Response and PowertoHydrogen blant 1 butikker hos Prisradar. Sjekk også vår topp 5-rangering av beste teknikk, ingeniør og primær for å være sikker på at du gjør det beste kjøpet.

Prisutvikling:
Vokser
Laveste pris:
623,2
Gjennomsnittspris:
675,-
Høyeste pris:
681,63
Beste tilbudet:
platekompaniet.no
Ikke tilgjengelig