Voiko alumiini korvata suuren määrän kuparin kysyntää globaalissa energiamuutoksessa?

Voiko alumiini korvata suuren määrän hiljattain lisääntynyttä kuparin kysyntää maailmanlaajuisen energiamuutoksen myötä?Tällä hetkellä monet yritykset ja alan tutkijat tutkivat, kuinka "kupari korvataan paremmin alumiinilla", ja ehdottavat, että alumiinin molekyylirakenteen säätäminen voi parantaa sen johtavuutta.

Erinomaisen sähkönjohtavuutensa, lämmönjohtavuutensa ja sitkeyteensä ansiosta kuparia käytetään laajasti eri teollisuudenaloilla, erityisesti sähkövoimassa, rakentamisessa, kodinkoneissa, liikenteessä ja muilla aloilla.Mutta kuparin kysyntä kasvaa jyrkästi, kun maailma siirtyy vihreämpiin energialähteisiin, kuten sähköajoneuvoihin ja uusiutuvaan energiaan, ja hankintalähteestä on tullut yhä ongelmallisempi.Esimerkiksi sähköauto käyttää noin neljä kertaa enemmän kuparia kuin perinteinen auto, ja uusiutuvan energian voimalaitoksissa käytettävät sähkökomponentit ja ne verkkoon liittävät johdot vaativat vielä suurempia määriä kuparia.Kuparin hinnannousun myötä viime vuosina jotkut analyytikot ennustavat, että kuparin ero kasvaa ja kasvaa.Jotkut teollisuusanalyytikot jopa kutsuivat kuparia "uudeksi öljyksi".Markkinoilla on tiukka kuparin tarjonta, joka on ratkaisevan tärkeää hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä ja uusiutuvan energian käytössä, mikä voi nostaa kuparin hintaa yli 60 % neljässä vuodessa.Sitä vastoin alumiini on maankuoren runsain metallielementti, ja sen varat ovat noin tuhat kertaa kuparin varannot.Koska alumiini on paljon kevyempää kuin kupari, se on taloudellisempi ja kätevämpi louhia.Viime vuosina jotkut yritykset ovat käyttäneet alumiinia korvaamaan harvinaisia ​​maametalleja teknisten innovaatioiden avulla.Kaiken sähköstä ilmastointiin ja auton osiin valmistajat ovat säästäneet satoja miljoonia dollareita siirtymällä alumiiniin kuparin sijaan.Lisäksi suurjännitejohdoilla voidaan saavuttaa pitkiä matkoja käyttämällä edullisia ja kevyitä alumiinijohtoja.

Jotkut markkina-analyytikot sanoivat kuitenkin, että tämä "kuparin korvaaminen alumiinilla" on hidastunut.Laajemmissa sähkösovelluksissa alumiinin sähkönjohtavuus on tärkein rajoitus, sillä vain kaksi kolmasosaa kuparin johtavuudesta.Tutkijat työskentelevät jo nyt parantaakseen alumiinin johtavuutta, mikä tekee siitä kuparia markkinoitavamman.Tutkijat uskovat, että metallin rakenteen muuttaminen ja sopivien lisäaineiden lisääminen voivat todellakin vaikuttaa metallin johtavuuteen.Jos kokeellinen tekniikka toteutetaan täysin, se voisi johtaa suprajohtavaan alumiiniin, jolla voi olla roolia voimalinjojen ulkopuolisilla markkinoilla, jotka muuttavat autoja, elektroniikkaa ja sähköverkkoja.

Jos alumiinista saadaan sähköä johtavampaa, jopa 80 tai 90 % yhtä johtavaa kuin kuparia, alumiini voi korvata kuparin, mikä saa aikaan valtavan muutoksen.Koska tällainen alumiini on johtavampaa, kevyempää, halvempaa ja runsaampaa.Kevyempiä alumiinijohtoja, joilla on sama johtavuus kuin kuparilla, voitaisiin käyttää kevyempien moottoreiden ja muiden sähkökomponenttien suunnitteluun, jolloin autot voivat kulkea pidempiä matkoja.Kaikesta sähköllä toimivasta voidaan tehdä tehokkaampaa, aina auton elektroniikasta energiantuotantoon ja sähkön toimittamiseen verkon kautta kotiisi auton akkujen lataamiseen.

Kaksi vuosisataa vanhan alumiinin valmistusprosessin uudelleenkeksiminen on sen arvoista, tutkijat sanovat.Jatkossa he käyttävät uutta alumiiniseosta lankojen sekä tankojen, levyjen jne. valmistukseen ja läpäisevät sarjan testejä varmistaakseen, että ne ovat riittävän johtavia, vahvempia ja joustavampia teolliseen käyttöön.Jos testit läpäisevät, tiimi sanoo työskentelevänsä valmistajien kanssa tuottaakseen lisää alumiiniseosta.