Kan aluminium ersätta en stor mängd kopparbehov under den globala energiomställningen?

Med den globala energiomvandlingen, kan aluminium ersätta en stor mängd nyligen ökad efterfrågan på koppar?För närvarande undersöker många företag och industriforskare hur man bättre "ersätter koppar med aluminium" och föreslår att justering av aluminiumets molekylära struktur kan förbättra dess ledningsförmåga.

På grund av dess utmärkta elektriska ledningsförmåga, värmeledningsförmåga och duktilitet används koppar i stor utsträckning i olika industrier, särskilt inom elkraft, konstruktion, hushållsapparater, transport och andra industrier.Men efterfrågan på koppar skjuter i höjden när världen går över till grönare energikällor, som elfordon och förnybar energi, och försörjningskällan har blivit allt mer problematisk.En elbil, till exempel, använder ungefär fyra gånger så mycket koppar som en konventionell bil, och elektriska komponenter som används i kraftverk för förnybar energi och de ledningar som ansluter dem till nätet kräver ännu större mängder koppar.Med det skyhöga priset på koppar de senaste åren förutspår vissa analytiker att gapet på koppar kommer att bli större och större.Vissa branschanalytiker kallade till och med koppar den "nya oljan".Marknaden står inför ett snävt utbud av koppar, vilket är avgörande för att minska koldioxidutsläppen och använda förnybar energi, vilket kan pressa kopparpriserna upp med mer än 60 % inom fyra år.Däremot är aluminium det vanligaste metallelementet i jordskorpan, och dess reserver är ungefär tusen gånger större än koppar.Eftersom aluminium är mycket lättare än koppar är det mer ekonomiskt och bekvämt att bryta.Under de senaste åren har vissa företag använt aluminium för att ersätta sällsynta jordartsmetaller genom teknisk innovation.Tillverkare av allt från el till luftkonditionering till bildelar har sparat hundratals miljoner dollar genom att byta till aluminium istället för koppar.Dessutom kan högspänningskablar uppnå längre avstånd genom att använda ekonomiska och lätta aluminiumtrådar.

Vissa marknadsanalytiker sa dock att denna "ersättning av koppar med aluminium" har avtagit.I bredare elektriska tillämpningar är aluminiums elektriska ledningsförmåga den huvudsakliga begränsningen, med endast två tredjedelar av koppars ledningsförmåga.Redan nu arbetar forskare med att förbättra aluminiums ledningsförmåga, vilket gör det mer säljbart än koppar.Forskarna tror att en förändring av metallens struktur och införande av lämpliga tillsatser verkligen kan påverka metallens ledningsförmåga.Den experimentella tekniken, om den förverkligas fullt ut, kan leda till supraledande aluminium, vilket kan spela en roll på marknader bortom kraftledningar, transformerande bilar, elektronik och elnät.

Om du kan göra aluminium mer ledande, till och med 80% eller 90% lika ledande som koppar, kan aluminium ersätta koppar, vilket kommer att åstadkomma en enorm förändring.Eftersom sådant aluminium är mer ledande, lättare, billigare och mer rikligt.Med samma ledningsförmåga som koppar kan lättare aluminiumtrådar användas för att designa lättare motorer och andra elektriska komponenter, vilket gör att bilar kan resa längre sträckor.Allt som går på el kan göras mer effektivt, från bilelektronik till energiproduktion till att leverera energi genom nätet till ditt hem för att ladda bilbatterier.

Att återuppfinna den två århundrade gamla processen att tillverka aluminium är värt det, säger forskare.I framtiden kommer de att använda den nya aluminiumlegeringen för att tillverka trådar, såväl som stavar, plåtar etc., och klara en rad tester för att säkerställa att de är mer ledande och starka och flexibla nog för industriellt bruk.Om dessa tester passerar säger teamet att de kommer att arbeta med tillverkare för att producera mer av aluminiumlegeringen.