Το αλουμίνιο

Πρίν από 135 χρόνια, ο Ιούλιος Βερν, γράφοντας το “Από τη Γη στη Σελήνη” είχε χαρακτηρίσει το αλουμίνιο: 
“Aσπρο σαν το ασήμι και ελαφρό σαν το γυαλί…”

Στη στροφή της 3ης χιλιετίας, το αλουμίνιο συμπληρώνει πραγματική ζωή 160 ετών περίπου, ενώ βρίσκεται σε βιομηχανική κλίμακα παραγωγής για περίπου 100 χρόνια.

Ως χημικό στοιχείο το αργίλιο, είναι το 3ο σε περιεκτικότητα στο γήινο περιβάλλον  μετά το οξυγόνο και το πυρίτιο.

Πώς εξηγείται όμως το γεγονός της τόσο όψιμης ανακάλυψης του;

Η απάντηση βρίσκεται στη μεγάλη χημική του συνάφεια με άλλα στοιχεία.
Έτσι, το αλουμίνιο υπάρχει σχεδόν παντού στη φύση, αλλά καλά “κλειδωμένο” σε χημικές ενώσεις μεγάλης χημικής ευστάθειας.
Η χρήση του ωστόσο (σε κάποιες μορφές ενώσεων του), ειναι ιστορικά τεκμηριωμένη στην Αίγυπτο και τη Βαβυλώνα.

Πρώτος ο Βρετανός Davy, υποστήριξε την ύπαρξη του αλουμινίου το 1807, ενώ ο Δανός Oerstead κατάφερε να απομονώσει το αλουμίνιο στοιχειακά.

Το 1845, ο Γερμανός Woehler υπολόγισε το ειδικό βάρος του αλουμινίου αποδεικνύοντας και επιδεικνύοντας ταυτόχρονα μία από τις σπουδαιότερες ιδιότητες του: την “αβάσταχτη” ελαφρότητα.

Ανάμεσα στα 1855 και το 1886, ο Γάλλος Deville παρουσίασε την πρώτη χημική μέθοδο παραγωγής  αλουμινίου – πολύ ακριβή ακόμη για βιομηχανοποίηση.

Το γύρισμα της μοίρας έγινε το 1886, με την ταυτόχρονη ανακάλυψη σε Αμερική και Γαλλία της ηλεκτρολυτικής μεθόδου  παραγωγής μετάλλου από το οξείδιο του αλουμινίου (την αλουμίνα).

Ο Αμερικανός Hall και ο Γάλλος Heroult χάραξαν το δρόμο που αργότερα μετέτρεψε σε λεωφόρο ο Γερμανός Bayer το 1888,  εξελίσσοντας την  οικονομική μέθοδο παραγωγής αλουμίνας από το βωξίτη.

 

Το έχουν ονομάσει “μαγικό” μέταλλο, “θαυματουργό” μέταλλο εξ αιτίας των χημικών και φυσικών ιδιοτήτων του αλλά και του τεράστιου εύρους των μηχανικών χαρακτηριστικών που είναι εφικτά με τα σύγχρονα κράματα αλουμινίου.

Μέταλλο με εξαιρετικά μεγάλο εύρος δυνατοτήτων, ιδιοτήτων, φυσικών χημικών και μηχανικών χαρακτηριστικών που επιδεικνύονται  μέσα από μεγάλο  αριθμό κραμάτων.

Συνοπτικά το αλουμίνιο:

  • Έχει χαμηλό ειδικό βάρος. Μόλις το 1/3 εκείνου του σιδήρου.
  • Διαμορφώνεται, ελάσσεται, εξελάσσεται, διελάσσεται, συγκολλείται με ευκολία  συνεπώς είναι  ιδανικό μέταλλο κατασκευών. Το μέτρο ελαστικότητας του (70.000 ΜPa) είναι 3 φορές χαμηλότερο από εκείνο του σιδήρου. Σε δεδομένη κατάσταση φόρτισης, μία κατασκευή από αλουμίνιο παρουσιάζει 3 φορές μεγαλύτερη ελαστική επιμήκυνση απ’ ό,τι μία σιδερένια.
  • Το αλουμίνιο και τα περισσότερα κράματά του είναι ανθεκτικό έως πολύ ανθεκτικό σε πολλές μορφές διάβρωσης. Λόγω της μεγάλης χημικής συνάφειας με το οξυγόνο, η φυσική επιφάνεια του μετάλλου είναι μόνιμα καλυμμένη με στρώμα οξειδίου του αργιλίου, που αποτελεί ένα πολύ αποτελεσματικό εμπόδιο εξάπλωσης της διάβρωσης. Αυτή είναι η ιδιότητα που το κάνει τόσο δημοφιλές στη Δόμηση, στη Ναυπηγική και στη βιομηχανία κατασκευής μεταφορικών μέσων (Αυτοκίνητα, Τραίνα, Αεροπλάνα). Το μειωμένο έως μηδενικό κόστος συντηρήσεως σε συνδυασμό με το χαμηλό ειδικό βάρος επηρεάζουν θετικά την επιλογή του αλουμινίου.
  • Το αλουμίνιο είναι πολύ καλός αγωγός της θερμότητας και  του ηλεκτρισμού .
  • Δε μαγνητίζεται και δεν καίγεται, ιδιότητες που θεωρούνται πολύ ουσιώδεις για ειδικές εφαρμογές, όπως Τεχνολογία Ηλεκτρονικών και κατασκευές θαλάσσης (πλατφόρμες άντλησης πετρελαίου).
  • Δεν είναι τοξικό σε επαφή με τρόφιμα (λογικού εύρους δείκτη οξύτητας) ενώ ως φιλμ προστασίας επιδεικνύει πολύ χαμηλή διαπερατότητα, ιδιότητες που το καθιέρωσαν βασική πρώτη ύλη για τις συσκευασίες τροφίμων και ειδικότερα τις εύκαμπτες συσκευασίες πολλαπλών στρώσεων (πχ πολυεστέρας, αλουμίνιο, πολυαιθυλένιο).
  • Υψηλή διάχυτη ανακλαστικότητα (albedo) και χαμηλό συντελεστή δευτερογενούς θερμικής εκπομπής. Οι 2 αυτές ιδιότητες το καθιστούν απαραίτητο ως εξωτερικό «κρύο» φλοιό  για τα νέα κτήρια του τριτογενούς τομέα (κτήρια γραφείων, δημόσια κτήρια γενικά, βιομηχανικά κτήρια) καθώς και σε ενεργειακές ανατάξεις παλαιών  «ενεργοβόρων» κτηρίων.

Το αλουμίνιο δίκαια χαρακτηρίζεται σαν το “πράσινο” μέταλλο που ικανοποιεί ταυτόχρονα τις τεχνολογικές αλλά και οικολογικές απαιτήσεις σαν ένα σύγχρονο υλικό.

Το βαρύ περιβαλλοντικό κόστος που επισύρει η ανεξέλεγκτη τεχνολογική ανάπτυξη, με αποκορύφωμα το φαινόμενο του θερμοκηπίου, απαιτεί λύσεις που να εξασφαλίζουν τη βιωσιμότητα του πλανήτη μας.

Η διεθνής παραγωγή αλουμινίου είναι από τους βασικούς πρωταγωνιστές στην προσπάθεια για την εξεύρεση αειφόρων λύσεων.
Πρακτικά αυτό μεταφράζεται σε συνεχή προσπάθεια για:

 

  • μείωση ενέργειας στην παραγωγική διεργασία
  • περιορισμό και έλεγχο εκπομπών ρύπων
  • βελτίωση της ποιότητας του περιβάλλοντοςΗ ανακύκλωση του αλουμινίου είναι το σημαντικότερο μέσο για την οικονομία ενέργειας και τη μείωση εκπομπών αερίων που επιβαρύνουν την ατμόσφαιρα με το φαινόμενο του θερμοκηπίου.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *