L’alluminio potrà sostituire gran parte della domanda di rame nel contesto della transizione energetica globale?

Con la trasformazione energetica globale, l’alluminio potrà sostituire gran parte della nuova crescente domanda di rame? Attualmente, molte aziende e studiosi del settore stanno esplorando come “sostituire meglio il rame con l’alluminio” e propongono che la regolazione della struttura molecolare dell’alluminio possa migliorarne la conduttività.

Grazie alla sua eccellente conduttività elettrica, conduttività termica e duttilità, il rame è ampiamente utilizzato in vari settori, in particolare nell'energia elettrica, nell'edilizia, negli elettrodomestici, nei trasporti e in altri settori. Ma la domanda di rame sta aumentando vertiginosamente mentre il mondo si sposta verso fonti energetiche più verdi, come i veicoli elettrici e le energie rinnovabili, e la fonte di approvvigionamento è diventata sempre più problematica. Un’auto elettrica, ad esempio, utilizza circa quattro volte la quantità di rame di un’auto convenzionale, e i componenti elettrici utilizzati nelle centrali elettriche a energia rinnovabile e i cavi che li collegano alla rete richiedono quantità di rame ancora maggiori. Con l’impennata del prezzo del rame negli ultimi anni, alcuni analisti prevedono che il divario del rame diventerà sempre più grande. Alcuni analisti del settore hanno addirittura definito il rame il “nuovo petrolio”. Il mercato si trova ad affrontare una carenza di rame, fondamentale per la decarbonizzazione e l’utilizzo delle energie rinnovabili, che potrebbe far salire i prezzi del rame di oltre il 60% entro quattro anni. Al contrario, l'alluminio è l'elemento metallico più abbondante nella crosta terrestre e le sue riserve sono circa mille volte quelle del rame. Poiché l’alluminio è molto più leggero del rame, è più economico e conveniente da estrarre. Negli ultimi anni, alcune aziende hanno utilizzato l’alluminio per sostituire i metalli delle terre rare attraverso l’innovazione tecnologica. I produttori di tutto, dall’elettricità all’aria condizionata ai ricambi per auto, hanno risparmiato centinaia di milioni di dollari passando all’alluminio anziché al rame. Inoltre, i cavi ad alta tensione possono raggiungere distanze maggiori utilizzando cavi in ​​alluminio economici e leggeri.

Tuttavia, alcuni analisti di mercato hanno affermato che questa “sostituzione dell’alluminio al rame” ha subito un rallentamento. Nelle applicazioni elettriche più ampie, la conduttività elettrica dell'alluminio rappresenta la limitazione principale, con solo due terzi della conduttività del rame. I ricercatori stanno già lavorando per migliorare la conduttività dell'alluminio, rendendolo più commerciabile del rame. I ricercatori ritengono che la modifica della struttura del metallo e l'introduzione di additivi adeguati possano effettivamente influenzare la conduttività del metallo. La tecnica sperimentale, se pienamente realizzata, potrebbe portare all’alluminio superconduttore, che potrebbe svolgere un ruolo nei mercati oltre le linee elettriche, trasformando automobili, elettronica e reti elettriche.

Se si riesce a rendere l’alluminio più conduttivo, anche all’80% o al 90%, conduttivo come il rame, l’alluminio può sostituire il rame, il che comporterà un enorme cambiamento. Perché tale alluminio è più conduttivo, più leggero, più economico e più abbondante. Con la stessa conduttività del rame, i fili di alluminio più leggeri potrebbero essere utilizzati per progettare motori e altri componenti elettrici più leggeri, consentendo alle auto di percorrere distanze più lunghe. Tutto ciò che funziona con l’elettricità può essere reso più efficiente, dall’elettronica dell’auto alla produzione di energia fino alla fornitura di energia attraverso la rete fino a casa tua per ricaricare le batterie delle auto.

Vale la pena reinventare il processo di produzione dell’alluminio, vecchio di due secoli, secondo i ricercatori. In futuro, utilizzeranno la nuova lega di alluminio per realizzare fili, nonché barre, fogli, ecc., e supereranno una serie di test per garantire che siano più conduttivi, sufficientemente resistenti e flessibili per l’uso industriale. Se questi test verranno superati, il team afferma che collaborerà con i produttori per produrre una maggiore quantità di lega di alluminio.