Aluminium – materiał przyjazny środowisku

Dodano: 13 styczeń 2016

W XIX wieku aluminium było tworzywem droższym od złota, a jego właściwościami zachwycił się sam Napoleon III Bonaparte. Dziś aluminium nadal święci triumfy jako drugi po żelazie najczęściej stosowany metal w produkcji. Dzieje się tak ponieważ charakteryzuje się unikalnym połączeniem pożądanych właściwości: niską masą, dużą wytrzymałością, odpornością na korozję oraz podatnością na obróbkę. Cechy te oraz łatwość poddawania recyclingowi tworzą z aluminium materiał przyjazny środowisku.

Odnawialny element środowiska
Aluminium to trzeci, zaraz po tlenie i krzemie, pierwiastek występujący w skorupie ziemskiej, dzięki czemu jest metalem, którego zasoby w postaci surowca są nieograniczone. Do produkcji aluminium wykorzystuje się głównie boksyt, który jest skałą osadową. Rudy wydobywane są w kopalniach odkrywkowych, które po okresie od 5 do 10 lat są wypełniane, zalesiane i zasiedlane przez zwierzęta. Do wytworzenia jednego kilograma aluminium potrzebne jest około cztery kilogramy boksytu, jednak aluminium to materiał, który w całości można poddać recyclingowi i przetworzyć na nową generację produktów. Co więcej recykling elementów aluminiowych w stosunku do produkcji aluminium z boksytu zmniejsza ilość zanieczyszczeń powietrza aż o 95%, a zanieczyszczeń wody o 97%. W cyklu użytkowania, aluminium może być wykorzystywane do wyrobu produktów praktycznie bez końca, a jego unikalne właściwości w żaden sposób nie ulegają zmianie. Dzięki wykorzystaniu złomu aluminiowego zużycie surowców naturalnych tj. rudy żelaza, węgla i wapnia spada o blisko 90%, wody natomiast o 40%.

Materiał idealny
Jednak nie tylko łatwość recyclingu wpływa na to, że aluminium jest ekologicznym materiałem produkcyjnym. Dzięki swojej niskiej masie (jest trzy razy lżejsze od stali i miedzi) pozwala na obniżenie wagi produktu. Zastosowanie go w przemyśle motoryzacyjnym może w znaczący sposób przełożyć się na użytkowanie samochodu. W przypadku pojazdu o średniej wielkości użycie elementów aluminiowych może zmniejszyć jego masę nawet o 300 kg, natomiast zmniejszenie masy wpłynie na jego spalanie. Zużycie paliwa spadnie średnio o 0,35 litra na 100 kilometrów, a emisja CO2 o 0,9 kilograma. Dzięki temu nasz samochód staje się bardziej ekonomiczny, ale również przyczyniamy się do zmniejszenia efektu globalnego ocieplenia.
Trwałość jest kolejnym znaczącym aspektem w kwestii ekologii aluminium. Długa żywotność produktów wykonanych przyczynia się do tego, że około 75% wszystkich wyprodukowanych dotąd zasobów nadal znajduje się w eksploatacji. Dzięki reakcji materiału z tlenem zawartym w powietrzu powstaje cienka warstwa tlenu, która zabezpiecza aluminium przed korozją. Co więcej warstwa ta jest samoodnawialna. Proces anodowania dodatkowo wzmacnia naturalną warstwę ochronną, dzięki czemu aluminiowe produkty mogą być użytkowane przez bardzo długi okres czasu, a następnie w 100% przetworzone na nowy stop aluminium.

Aluminium jako surowiec produkcyjny jest całkowicie nietoksyczny dla człowieka i otoczenia. Od początku istnienia materiał ten jest integralnym elementem środowiska naturalnego. Istotną kwestią jest to, że przez wiele dziesięcioleci był on używany między innymi do produkcji garnków, patelni i sztućców. Wszelkiego rodzaju aluminiowe odpady w żaden sposób nie wpływają na środowisko, ze względu na to, że zawartość aluminium w glebie to aż 7%. Również praca nad aluminium (formowanie, cięcie, zgrzewanie) nie ma żadnych negatywnych skutków dla ludzkiego zdrowia. Materiał taki idealnie nadaje się zatem do produkcji komponentów używanych przy produkcji żywności, czy stosowanych w budynkach mieszkalnych.
Dla przemysłu ogromne znaczenie ma również fakt, iż aluminium wykazuje się doskonałą kowalnością. Pozwala to na swobodne wyciskanie profili aluminiowych, jak również walcowanie, gięcie czy formowanie. Metal ten z łatwością poddaje się również obróbce nie zależnie od temperatury. Nakłady pracy niezbędnej do obróbki są relatywnie niskie, co zachęca do wzmożonej produkcji elementów aluminiowych. Swobodne kształtowanie tego materiału daje absolutną swobodę w procesie projektowania i umożliwia uzyskanie kształtu, który rozwiązuje problemy konstrukcyjne przy niskich kosztach oprzyrządowania, obróbki, jak również użytej energii co nie pozostaje bez wpływu na środowisko naturalne.
Wszystkie wymienione aspekty przyczyniają się do wzrostu udziału aluminium, jako materiału wykorzystywanego w przemyśle produkcyjnym. Obecnie profile aluminiowe znajdują zastosowanie we wszelkich obszarach, od transportu po meble i biura. – Aluminium jest wręcz idealnym materiałem produkcyjnym. Przy niskich nakładach energii oraz kosztach produkcji jesteśmy w stanie otrzymać wysokiej jakości produkty, które dzięki swojej trwałości posłużą nam przez długi okres czasu. Co więcej produkujemy je przy minimalnym wpływie na środowisko naturalne, co z punktu widzenia odpowiedzialnego przedsiębiorstwa jest kluczowe – mówi Maciej Janik, menedżer jakości z firmy Sapa Aluminium, producenta komponentów aluminiowych dla przemysłu i dodaje – Ponadto wszelkie odpady i złom poprodukcyjny możemy niezwłocznie przetopić na nowy materiał.

Wielofunkcyjne zastosowanie
Jak wspomnieliśmy wcześniej aluminium znajduje zastosowanie w różnych przedmiotach użytku codziennego. W przemyśle budowlanym aluminium idealnie sprawdza się jako materiał do produkcji ram okiennych. Dzięki swojej trwałości i odporności na korozję sprawdza się niezależnie od warunków atmosferycznych. Codzienna pielęgnacja oraz konserwacja w przypadku ram aluminiowych ogranicza się do absolutnego minimum. Takie rozwiązanie stosowane jest głównie w budynkach przemysłowych oraz użytku publicznego ze względu na dość niską izolację termiczną w porównaniu z oknami drewnianymi czy PCV. W budynkach mieszkalnych stosowane są za to zewnętrzne nakładki na ramy, zrobione z tego metalu. Znacząco poprawiają one walory użytkowe takich okien, przy jednoczesnym zachowaniu parametrów izolacyjnych okna.
Przyjazne środowisku kolumny lamp ulicznych, które nie wpływają na emisję CO2 to projekt, który od 2009 roku realizowany jest w miejscowości Tilburg w Holandii. Władze miasta chcą aby do 2045 roku miasto stało się wolnym od zanieczyszczeń a wymiana latarni to jeden elementów zmian. Kolumny składają się z minimum 95% powtórnie przetworzonego aluminium, wzmocniony profil zapewnia im stabilność i pozwala obniżyć ich masę o 20%. Projekt realizowany jest przy współpracy z firmą Sapa.
– Akcja prowadzona w Holandii charakteryzuje się tym, że posiada ona obieg zamknięty. Kolumny lamp, które wymagają wymiany przywożone są do nas gdzie zostają przetopione i z uzyskanego materiału produkuje się nową kolumnę. Wszelkie odpady poprodukcyjne również są wykorzystywane – mówi Maciej Janik, menedżer jakości z firmy Sapa Aluminium.
Profile aluminiowe idealnie sprawdzają się również w przemyśle motoryzacyjnym. Nie tylko obniżają ich masę i spalanie, jak zauważyliśmy wcześniej, ale również wpływają na poprawę bezpieczeństwa jazdy. Jaguar XJ model 2010 zbudowany jest prawie całkowicie z aluminium. Zastosowane w nim komponenty budowy dachu spełniają wyższy współczynnik zabezpieczenia w przypadku dachowania niż komponenty stalowe. Natomiast stwierdzony wysoki poziom sztywności w przypadku aluminiowego podwozia znacząco wpływa na komfort i bezpieczeństwo jazdy ze względu na trwałość elementów.
Aluminium przy wszystkich swoich właściwościach i korzystnym wpływie na środowisko zdecydowanie jest materiałem przyszłości, a liczba jego zastosowań ciągle rośnie. Produkcja z tego materiału w korzystny sposób wpływa na środowisko naturalne. Przemysł rozwijający się w takim kierunku będzie nie tylko efektywny pod względem tworzonych produktów, ale również zapobiegnie negatywnym wpływom industrializacji środowiska.