Liệu nhôm có thể thay thế một lượng lớn nhu cầu đồng trong quá trình chuyển đổi năng lượng toàn cầu?

Với sự chuyển đổi năng lượng toàn cầu, liệu nhôm có thể thay thế một lượng lớn nhu cầu đồng mới tăng lên không?Hiện tại, nhiều công ty và học giả trong ngành đang tìm cách “thay thế đồng bằng nhôm” tốt hơn và đề xuất rằng việc điều chỉnh cấu trúc phân tử của nhôm có thể cải thiện độ dẫn điện của nó.

Do tính dẫn điện, dẫn nhiệt và độ dẻo tuyệt vời, đồng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là trong năng lượng điện, xây dựng, thiết bị gia dụng, giao thông vận tải và các ngành công nghiệp khác.Nhưng nhu cầu về đồng đang tăng vọt khi thế giới chuyển sang các nguồn năng lượng xanh hơn, như xe điện và năng lượng tái tạo, đồng thời nguồn cung cấp ngày càng trở nên khó khăn.Ví dụ, một chiếc ô tô điện sử dụng lượng đồng nhiều gấp bốn lần so với một chiếc ô tô thông thường và các bộ phận điện được sử dụng trong các nhà máy điện sử dụng năng lượng tái tạo cũng như dây dẫn kết nối chúng với lưới điện thậm chí còn đòi hỏi lượng đồng lớn hơn.Với giá đồng tăng vọt trong những năm gần đây, một số nhà phân tích dự đoán rằng khoảng cách giữa đồng sẽ ngày càng lớn hơn.Một số nhà phân tích ngành thậm chí còn gọi đồng là “dầu mới”.Thị trường đang phải đối mặt với nguồn cung đồng khan hiếm, vốn rất quan trọng trong quá trình khử cacbon và sử dụng năng lượng tái tạo, điều này có thể đẩy giá đồng tăng hơn 60% trong vòng 4 năm.Ngược lại, nhôm là nguyên tố kim loại có nhiều nhất trong vỏ trái đất và trữ lượng của nó gấp khoảng một nghìn lần so với đồng.Vì nhôm nhẹ hơn nhiều so với đồng nên việc khai thác sẽ tiết kiệm và thuận tiện hơn.Trong những năm gần đây, một số công ty đã sử dụng nhôm để thay thế kim loại đất hiếm thông qua đổi mới công nghệ.Các nhà sản xuất mọi thứ từ điện, điều hòa không khí đến phụ tùng ô tô đã tiết kiệm hàng trăm triệu đô la bằng cách chuyển sang sử dụng nhôm thay vì đồng.Ngoài ra, dây điện cao thế có thể đạt được khoảng cách xa hơn bằng cách sử dụng dây nhôm nhẹ và tiết kiệm.

Tuy nhiên, một số nhà phân tích thị trường cho rằng việc “thay nhôm bằng đồng” này đã chậm lại.Trong các ứng dụng điện rộng hơn, độ dẫn điện của nhôm là hạn chế chính, độ dẫn điện của đồng chỉ bằng 2/3.Hiện tại, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực cải thiện tính dẫn điện của nhôm, khiến nó dễ bán hơn đồng.Các nhà nghiên cứu tin rằng việc thay đổi cấu trúc của kim loại và đưa ra các chất phụ gia phù hợp thực sự có thể ảnh hưởng đến độ dẫn điện của kim loại.Kỹ thuật thử nghiệm, nếu được thực hiện đầy đủ, có thể tạo ra nhôm siêu dẫn, có thể đóng vai trò trong các thị trường ngoài đường dây điện, biến đổi ô tô, thiết bị điện tử và lưới điện.

Nếu bạn có thể làm cho nhôm dẫn điện tốt hơn, thậm chí dẫn điện đến 80% hoặc 90% như đồng, thì nhôm có thể thay thế đồng, điều này sẽ mang lại sự thay đổi rất lớn.Bởi vì nhôm như vậy dẫn điện tốt hơn, nhẹ hơn, rẻ hơn và phong phú hơn.Với cùng độ dẫn điện như đồng, dây nhôm nhẹ hơn có thể được sử dụng để thiết kế động cơ nhẹ hơn và các bộ phận điện khác, cho phép ô tô di chuyển quãng đường dài hơn.Bất cứ thứ gì chạy bằng điện đều có thể được thực hiện hiệu quả hơn, từ thiết bị điện tử trong ô tô đến sản xuất năng lượng cho đến cung cấp năng lượng qua lưới điện đến nhà bạn để sạc lại ắc quy ô tô.

Các nhà nghiên cứu cho biết việc tái tạo lại quy trình sản xuất nhôm kéo dài hai thế kỷ là đáng giá.Trong tương lai, họ sẽ sử dụng hợp kim nhôm mới để chế tạo dây điện cũng như thanh, tấm, v.v., đồng thời vượt qua một loạt thử nghiệm để đảm bảo rằng chúng có khả năng dẫn điện tốt hơn, đủ chắc chắn và linh hoạt hơn để sử dụng trong công nghiệp.Nếu những thử nghiệm đó vượt qua, nhóm nghiên cứu cho biết họ sẽ làm việc với các nhà sản xuất để sản xuất nhiều hợp kim nhôm hơn.