Yeniden Yapılandırılmış Alüminyum, Bakır Talebini Doldurmaya Yardımcı Olabilir mi?

Düşünün, bir an, elektrik teli, unutulması son derece kolay olan yaygın bir teknoloji. Cihazlarımızın içine sarılmış, duvarlarımıza sarılmış, sokaklarımızda dizilmiş milyonlarca ton ince metalik iplik dünyayı heyecanlandırma işini yapıyor. Ancak çalışmaları iyi huylu ve o kadar doğal ki, gerçekten teknoloji gibi gelmiyor. Teller elektronları hareket ettirir, çünkü onlara bir akım verildiğinde metaller böyle yapar: İletirler.

Ama her zaman iyileştirme için yer vardır. Metaller elektriği iletir çünkü belirli atomlara bağlı olmayan serbest elektronlar içerirler. Ne kadar çok elektron akarsa ve ne kadar hızlı giderlerse metal o kadar iyi iletken olur. Bu nedenle, bir elektrik santralinde üretilen veya bir pil içinde depolanan enerjiyi korumak için çok önemli olan bu iletkenliği geliştirmek için, malzeme bilim adamları tipik olarak daha mükemmel atomik düzenlemelerin peşindedirler. Başlıca amaçları saflıktır – akışı bozan yabancı madde parçalarını veya kusurları gidermek. Bir parça altın ne kadar altınsa, bakır tel ne kadar bakırsa o kadar iyi iletir. Başka bir şey yoluna girer.

Pacific Northwest Ulusal Laboratuvarı’nda malzeme bilimcisi olan Keerti Kappagantula, “Gerçekten yüksek düzeyde iletken bir şey istiyorsanız, o zaman saf olmanız gerekir” diyor. Bu yüzden kendi araştırmasını oldukça “aptalca” buluyor. Amacı, metalleri daha iletken hale getirerek onları daha iletken hale getirmektir. az saf. Alüminyum gibi bir metal alacak ve grafen veya karbon nanotüpler gibi katkı maddeleri ekleyerek bir alaşım üretecek. Kappagantula’nın bulduğu gibi bunu doğru şekilde yapın ve ekstra malzeme garip bir etkiye sahip olabilir: Metali teorik iletkenlik sınırını aşabilir.

Bu durumda amaç, elektrikli cihazlarda bakır ile rekabet edebilecek alüminyum yaratmaktır; bu metal, neredeyse iki kat daha iletken, ancak aynı zamanda iki kat daha pahalıya mal olur. Alüminyumun faydaları vardır: Bakırdan çok daha hafiftir. Ve Dünya’nın kabuğunda en bol bulunan metal olduğu için – bakırdan bin kat daha fazla – aynı zamanda daha ucuz ve kazılması daha kolay.

Bakır ise dünya daha yeşil enerjiye geçerken kaynak bulmak zorlaşıyor. Kablolama ve motorlarda uzun süredir her yerde bulunmasına rağmen, buna olan talep artıyor. Elektrikli bir araç, geleneksel bir arabadan yaklaşık dört kat daha fazla bakır kullanır ve yenilenebilir enerji santrallerinin elektrik bileşenleri ve bunları şebekeye bağlayan teller için daha da fazlasına ihtiyaç duyulacaktır. Enerji odaklı bir araştırma firması olan Wood Mackenzie’deki analistler, tahmini açık deniz rüzgar çiftliklerinin, çoğunlukla jeneratörler içindeki devasa kablo sistemi ve türbinlerin ürettiği elektronları kıyıya taşımak için 10 yıl boyunca 5.5 megaton metal talep edeceği. Son yıllarda bakırın fiyatı yükseldi ve analistler metalde giderek artan bir düşüş öngörüyor. Goldman Sachs geçtiğimiz günlerde bunu ilan etti “yeni yağ”

Bazı şirketler, ellerinden geldiğince alüminyumla değiştiriyorlar. Son yıllarda yaşanan multi milyar dolarlık bir vardiya klimalardan araba parçalarına kadar her şeyin bileşenlerinde. Yüksek voltajlı elektrik hatlarında zaten alüminyum teller kullanılıyor, çünkü hem ucuz hem de hafifler, bu da daha uzun mesafelerde gerdirilmelerini sağlıyor. Bu alüminyum tipik olarak en saf ve son derece iletken formundadır.