Μπορεί το αλουμίνιο να αντικαταστήσει μια μεγάλη ποσότητα ζήτησης χαλκού στο πλαίσιο της παγκόσμιας ενεργειακής μετάβασης;

Με τον παγκόσμιο ενεργειακό μετασχηματισμό, μπορεί το αλουμίνιο να αντικαταστήσει μια μεγάλη ποσότητα νέας αυξημένης ζήτησης για χαλκό;Επί του παρόντος, πολλές εταιρείες και μελετητές του κλάδου διερευνούν πώς να «αντικαταστήσουν καλύτερα τον χαλκό με αλουμίνιο» και προτείνουν ότι η προσαρμογή της μοριακής δομής του αλουμινίου μπορεί να βελτιώσει την αγωγιμότητά του.

Λόγω της εξαιρετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας, της θερμικής αγωγιμότητας και της ολκιμότητας του, ο χαλκός χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες, ειδικά στην ηλεκτρική ενέργεια, τις κατασκευές, τις οικιακές συσκευές, τις μεταφορές και άλλες βιομηχανίες.Αλλά η ζήτηση για χαλκό αυξάνεται στα ύψη καθώς ο κόσμος στρέφεται σε πιο πράσινες πηγές ενέργειας, όπως τα ηλεκτρικά οχήματα και οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, και η πηγή προμήθειας γίνεται όλο και πιο προβληματική.Ένα ηλεκτρικό αυτοκίνητο, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί περίπου τέσσερις φορές περισσότερο χαλκό από ένα συμβατικό αυτοκίνητο και τα ηλεκτρικά εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τα καλώδια που τα συνδέουν με το δίκτυο απαιτούν ακόμη μεγαλύτερες ποσότητες χαλκού.Με την εκτίναξη της τιμής του χαλκού τα τελευταία χρόνια, ορισμένοι αναλυτές προβλέπουν ότι το χάσμα του χαλκού θα γίνεται όλο και μεγαλύτερο.Μερικοί αναλυτές του κλάδου αποκαλούσαν ακόμη και τον χαλκό το «νέο πετρέλαιο».Η αγορά αντιμετωπίζει στενή προσφορά χαλκού, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για την απαλλαγή από τις ανθρακούχες και τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η οποία θα μπορούσε να ωθήσει τις τιμές του χαλκού σε πάνω από 60% μέσα σε τέσσερα χρόνια.Αντίθετα, το αλουμίνιο είναι το πιο άφθονο μεταλλικό στοιχείο στον φλοιό της γης και τα αποθέματά του είναι περίπου χίλιες φορές από αυτά του χαλκού.Δεδομένου ότι το αλουμίνιο είναι πολύ ελαφρύτερο από τον χαλκό, είναι πιο οικονομικό και βολικό για εξόρυξη.Τα τελευταία χρόνια, ορισμένες εταιρείες έχουν χρησιμοποιήσει το αλουμίνιο για να αντικαταστήσουν τα μέταλλα σπάνιων γαιών μέσω της τεχνολογικής καινοτομίας.Οι κατασκευαστές όλων των ειδών, από ηλεκτρισμό μέχρι κλιματισμό και ανταλλακτικά αυτοκινήτων έχουν εξοικονομήσει εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια μεταβαίνοντας σε αλουμίνιο αντί για χαλκό.Επιπλέον, τα καλώδια υψηλής τάσης μπορούν να επιτύχουν μεγαλύτερες αποστάσεις χρησιμοποιώντας οικονομικά και ελαφριά σύρματα αλουμινίου.

Ωστόσο, ορισμένοι αναλυτές της αγοράς είπαν ότι αυτή η «υποκατάσταση χαλκού από αλουμίνιο» έχει επιβραδυνθεί.Σε ευρύτερες ηλεκτρικές εφαρμογές, η ηλεκτρική αγωγιμότητα του αλουμινίου είναι ο κύριος περιορισμός, με μόνο τα δύο τρίτα της αγωγιμότητας του χαλκού.Ήδη, οι ερευνητές εργάζονται για να βελτιώσουν την αγωγιμότητα του αλουμινίου, καθιστώντας το πιο εμπορεύσιμο από τον χαλκό.Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η αλλαγή της δομής του μετάλλου και η εισαγωγή κατάλληλων προσθέτων μπορεί πράγματι να επηρεάσει την αγωγιμότητα του μετάλλου.Η πειραματική τεχνική, εάν υλοποιηθεί πλήρως, θα μπορούσε να οδηγήσει σε υπεραγώγιμο αλουμίνιο, το οποίο θα μπορούσε να παίξει ρόλο σε αγορές πέρα ​​από τα ηλεκτροφόρα καλώδια, μεταμορφώνοντας αυτοκίνητα, ηλεκτρονικά και ηλεκτρικά δίκτυα.

Εάν μπορείτε να κάνετε το αλουμίνιο πιο αγώγιμο, ακόμη και 80% ή 90% τόσο αγώγιμο όσο ο χαλκός, το αλουμίνιο μπορεί να αντικαταστήσει τον χαλκό, κάτι που θα επιφέρει μια τεράστια αλλαγή.Επειδή ένα τέτοιο αλουμίνιο είναι πιο αγώγιμο, ελαφρύτερο, φθηνότερο και πιο άφθονο.Με την ίδια αγωγιμότητα με τον χαλκό, τα ελαφρύτερα σύρματα αλουμινίου θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον σχεδιασμό ελαφρύτερων κινητήρων και άλλων ηλεκτρικών εξαρτημάτων, επιτρέποντας στα αυτοκίνητα να διανύουν μεγαλύτερες αποστάσεις.Οτιδήποτε λειτουργεί με ηλεκτρισμό μπορεί να γίνει πιο αποδοτικό, από τα ηλεκτρονικά του αυτοκινήτου μέχρι την παραγωγή ενέργειας έως την παροχή ενέργειας μέσω του δικτύου στο σπίτι σας για την επαναφόρτιση των μπαταριών του αυτοκινήτου.

Η επανεφεύρεση της διαδικασίας κατασκευής αλουμινίου δύο αιώνων αξίζει τον κόπο, λένε οι ερευνητές.Στο μέλλον, θα χρησιμοποιήσουν το νέο κράμα αλουμινίου για να φτιάξουν σύρματα, καθώς και ράβδους, φύλλα κ.λπ., και θα περάσουν μια σειρά δοκιμών για να διασφαλίσουν ότι είναι πιο αγώγιμα και ανθεκτικά και αρκετά εύκαμπτα για βιομηχανική χρήση.Εάν αυτές οι δοκιμές περάσουν, η ομάδα λέει ότι θα συνεργαστεί με τους κατασκευαστές για να παράγει περισσότερο από το κράμα αλουμινίου.