Может ли алюминий заменить значительную часть спроса на медь в условиях глобального энергетического перехода?

Сможет ли алюминий в условиях глобальной энергетической трансформации заменить значительную часть возросшего спроса на медь? В настоящее время многие компании и ученые отрасли изучают, как лучше «заменить медь алюминием», и предполагают, что изменение молекулярной структуры алюминия может улучшить его проводимость.

Благодаря своей превосходной электропроводности, теплопроводности и пластичности медь широко используется в различных отраслях промышленности, особенно в электроэнергетике, строительстве, бытовой технике, транспорте и других отраслях. Но спрос на медь растет по мере того, как мир переходит на более экологически чистые источники энергии, такие как электромобили и возобновляемые источники энергии, а источник поставок становится все более проблематичным. Например, в электромобиле используется примерно в четыре раза больше меди, чем в обычном автомобиле, а электрические компоненты, используемые на электростанциях, использующих возобновляемые источники энергии, и провода, соединяющие их с сетью, требуют еще большего количества меди. Учитывая резкий рост цен на медь в последние годы, некоторые аналитики предсказывают, что разрыв в цене на медь будет становиться все больше и больше. Некоторые отраслевые аналитики даже назвали медь «новой нефтью». Рынок сталкивается с нехваткой меди, которая имеет решающее значение для декарбонизации и использования возобновляемых источников энергии, что может привести к росту цен на медь более чем на 60% в течение четырех лет. Напротив, алюминий является наиболее распространенным металлическим элементом в земной коре, и его запасы примерно в тысячу раз превышают запасы меди. Поскольку алюминий намного легче меди, его добыча экономичнее и удобнее. В последние годы некоторые компании использовали алюминий для замены редкоземельных металлов посредством технологических инноваций. Производители всего, от электричества до кондиционеров и автозапчастей, сэкономили сотни миллионов долларов, перейдя на алюминий вместо меди. Кроме того, высоковольтные провода могут прокладываться на большие расстояния за счет использования экономичных и легких алюминиевых проводов.

Однако некоторые аналитики рынка говорят, что процесс «замены меди алюминием» замедлился. В более широких электрических приложениях электропроводность алюминия является основным ограничением: она составляет лишь две трети проводимости меди. Исследователи уже работают над улучшением проводимости алюминия, что сделает его более востребованным на рынке, чем медь. Исследователи полагают, что изменение структуры металла и введение подходящих добавок действительно могут повлиять на проводимость металла. Экспериментальная техника, если она будет полностью реализована, может привести к созданию сверхпроводящего алюминия, который может сыграть роль на рынках, выходящих за рамки линий электропередачи, преобразуя автомобили, электронику и энергосистемы.

Если вы сможете сделать алюминий более проводящим, даже на 80–90% проводящим, как медь, алюминий сможет заменить медь, что приведет к огромным изменениям. Потому что такой алюминий более проводящий, легкий, дешевый и распространенный. Обладая той же проводимостью, что и медь, более легкие алюминиевые провода можно использовать для создания более легких двигателей и других электрических компонентов, что позволит автомобилям преодолевать большие расстояния. Все, что работает на электричестве, можно сделать более эффективным: от автомобильной электроники до производства энергии и доставки энергии через сеть в ваш дом для подзарядки автомобильных аккумуляторов.

По мнению исследователей, переосмысление двухвекового процесса производства алюминия того стоит. В будущем они будут использовать новый алюминиевый сплав для изготовления проводов, а также стержней, листов и т. д. и пройдут серию испытаний, чтобы убедиться, что они более проводящие, прочные и достаточно гибкие для промышленного использования. Если эти испытания пройдут успешно, команда заявляет, что будет работать с производителями над производством большего количества алюминиевого сплава.