铝是当代社会使用第二大广泛的金属，仅次于钢铁。由于其多样的特性，近几十年来，铝在运输、建筑、包装和电气工程中的使用量大幅增长。多年来，铝行业一直因受困于相同的技术范式而名声不佳。数字化转型技术的出现正在缓慢但坚定地改变这种不利形象。铝冶炼厂使用人工智能、机器学习、物联网和遥感等尖端数字技术来自动化和加强其脱碳工作。

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利用人工智能对混合铝合金废料进行分类

分拣铝合金废料需要投入时间和人力资源。然而，众所周知，大多数基于规则的重复性工作都可以实现自动化。分拣废料就是一种基于规则的操作，可以使用人工智能实现自动化。Novelis开发了一种与人工智能公司Sortra类似的方法，可以使用Sortra将混合铝合金分类为单独的合金。这项技术加快了分拣速度。

然而，对废料商和冶炼厂来说，在存放不同类型铝合金的废料堆中进行分拣需要时间。一些铝基产品需要非常纯的铝。然而一些合金废料在回收时产生的铝品位较低。因此只能使用产生几乎纯铝的废料。因此，根据废料的组成物质(除铝以外)来分离铝合金废料是至关重要的。

使用区块链确保负责任铝的可追溯性

是的，实际上全球所有的铝企业都在采取行动，使铝制造过程更加环保。然而，铝制品的最终消费者，比如持有铝罐啤酒的人，他们怎么会知道所持有的铝是以环保方式生产的呢？这就是区块链技术发挥作用的地方。铝公司可以利用区块链安全，永久地保存有关原材料铝土矿是如何采购的，以及有多少绿色能源用于精炼和冶炼氧化铝以制造啤酒罐或汽车车身的信息。

力拓创建了START计划，使用区块链技术告知合作伙伴他们所购买的铝产品是如何使用绿色技术制造的。它提供产品的碳足迹、能源、水消耗量、回收成分等信息。汽车制造商和啤酒公司等客户可能会把这些信息传递给他们各自的消费者，让最终用户选择负责任的铝制品。

使用数据分析和物联网设备预测和防止阳极效应

当氧化铝浓度在整个电解过程中下降时，电压超过更高的阈值极限就会导致阳极效应。阳极效应会产生CF4和C2F6，这两种温室气体对气候特别有害。我们通常认为电压上升到8V是传统阳极效应的开始。然而，阳极效应始于众多阳极中的一个。这种单一的阳极效应可以通过检测电解过程中的微断裂来发现。在给定的冶炼厂发生阳极效应之前，它可以使用现代物联网设备来评估电解质水平、电解质温度、铝产量、溶液中的氧化铝含量和其他参数。

收集几天或几个月的数据，然后对其进行研究，将有助于冶炼厂对表明阳极效应开始的情况进行基准测试。冶炼厂现在可以利用物联网提供的实时分析，主动监测电解液的水平和温度，以及氧化铝的数量。这种主动数据监测使冶炼厂能够检测锅何时会接近阳极效应阈值。然后可以采取积极措施，比如提高氧化铝浓度，以避免阳极效应。可以使用物联网传感器收集数据，传感器和边缘设备之间的通信通过Zigbee网络进行。

使用数字孪生测试脱碳策略

利用数字孪生来虚拟化生产设备和流程是工业4.0的标志之一。数字孪生是对现实世界过程的精确、可变和交互式模拟。我们可以使用数字孪生来试验我们的程序，而不会影响工厂的日常运营。铝冶炼厂难以尝试新的碳中和制造技术的原因之一是他们需要维护现有的基础设施，而这些基础设施已经花费了数百万美元。这就是数字孪生的用武之地。由于数字孪生正确地描述了完整的冶炼过程，铝业公司可以在这个虚拟设置上测试脱碳解决方案并分析结果。在不接触实际设备的情况下就能看到哪种优化技术效果最好，这真是太棒了。