Czy aluminium może zastąpić znaczną część zapotrzebowania na miedź w obliczu globalnej transformacji energetycznej?

Czy wraz z globalną transformacją energetyczną aluminium może zastąpić dużą ilość nowo zwiększonego popytu na miedź? Obecnie wiele firm i naukowców z branży bada, jak lepiej „zastąpić miedź aluminium” i proponuje, że dostosowanie struktury molekularnej aluminium może poprawić jego przewodność.

Ze względu na doskonałą przewodność elektryczną, przewodność cieplną i ciągliwość miedź jest szeroko stosowana w różnych gałęziach przemysłu, szczególnie w energetyce, budownictwie, sprzęcie AGD, transporcie i innych gałęziach przemysłu. Jednak popyt na miedź gwałtownie rośnie, ponieważ świat przechodzi na bardziej ekologiczne źródła energii, takie jak pojazdy elektryczne i energia odnawialna, a źródło dostaw staje się coraz bardziej problematyczne. Na przykład samochód elektryczny zużywa około cztery razy więcej miedzi niż samochód konwencjonalny, a elementy elektryczne stosowane w elektrowniach wykorzystujących energię odnawialną oraz przewody łączące je z siecią wymagają jeszcze większych ilości miedzi. Wraz ze wzrostem cen miedzi w ostatnich latach niektórzy analitycy przewidują, że luka miedzi będzie się powiększać. Niektórzy analitycy branżowi nazwali nawet miedź „nową ropą”. Rynek zmaga się z ograniczoną podażą miedzi, która jest kluczowa w dekarbonizacji i wykorzystywaniu energii odnawialnej, co może spowodować wzrost cen miedzi o ponad 60% w ciągu czterech lat. Z kolei aluminium jest najobficiej występującym pierwiastkiem metalicznym w skorupie ziemskiej, a jego rezerwy są około tysiąc razy większe niż miedzi. Ponieważ aluminium jest znacznie lżejsze od miedzi, jest bardziej ekonomiczne i wygodniejsze w wydobyciu. W ostatnich latach niektóre firmy używają aluminium do zastępowania metali ziem rzadkich poprzez innowacje technologiczne. Producenci wszystkiego, od elektryczności po klimatyzację i części samochodowe, zaoszczędzili setki milionów dolarów, przechodząc na aluminium zamiast miedzi. Ponadto przewody wysokiego napięcia mogą osiągać większe odległości, stosując ekonomiczne i lekkie przewody aluminiowe.

Jednak niektórzy analitycy rynku stwierdzili, że to „zastępowanie miedzi aluminium” zwolniło. W szerszych zastosowaniach elektrycznych głównym ograniczeniem jest przewodność elektryczna aluminium, która stanowi tylko dwie trzecie przewodności miedzi. Naukowcy już pracują nad poprawą przewodności aluminium, czyniąc je bardziej atrakcyjnym rynkowo niż miedź. Naukowcy uważają, że zmiana struktury metalu i wprowadzenie odpowiednich dodatków może rzeczywiście wpłynąć na przewodność metalu. Eksperymentalna technika, jeśli zostanie w pełni zrealizowana, może doprowadzić do nadprzewodzącego aluminium, które może odegrać rolę na rynkach wykraczających poza linie energetyczne, przekształcając samochody, elektronikę i sieci energetyczne.

Jeśli możesz sprawić, by aluminium było bardziej przewodzące, nawet w 80% lub 90% tak przewodzące jak miedź, aluminium może zastąpić miedź, co spowoduje ogromną zmianę. Ponieważ takie aluminium jest bardziej przewodzące, lżejsze, tańsze i bardziej powszechne. Mając taką samą przewodność jak miedź, lżejsze przewody aluminiowe można by wykorzystać do projektowania lżejszych silników i innych elementów elektrycznych, umożliwiając samochodom pokonywanie dłuższych dystansów. Wszystko, co działa na prąd, można uczynić bardziej wydajnym, od elektroniki samochodowej po produkcję energii i dostarczanie energii przez sieć do domu w celu ładowania akumulatorów samochodowych.

Naukowcy twierdzą, że ponowne wynalezienie dwustuletniego procesu wytwarzania aluminium jest tego warte. W przyszłości wykorzystają nowy stop aluminium do produkcji drutów, a także prętów, arkuszy itp. i przejdą serię testów, aby upewnić się, że są one bardziej przewodzące, wytrzymałe i wystarczająco elastyczne do zastosowań przemysłowych. Jeśli te testy zakończą się powodzeniem, zespół twierdzi, że będzie współpracować z producentami, aby produkować więcej stopu aluminium.