Oorsprong en herontdekking van aluminiumproductie: een historisch overzicht

Aluminium zorgt bij Garfield Aluminium voor verreweg het grootste deel van de omzet en afzet. Het is, ondanks de toevoeging van enkele andere metalen aan het assortiment, onze core-business. Maar wat is het eigenlijk? Hoe lang bestaat het metaal al, hoe wordt het gewonnen en wat beïnvloedt de eigenschappen ervan?

Vroege Chinese aluminiumproductie

Recent onderzoek heeft aangetoond dat de Chinezen al ruim tweeduizend jaar geleden aluminium konden produceren. In het graf van de Chinese generaal Chou Chou, daterend uit 300 voor Christus, werd een met aluminium versierde gordel gevonden. Helaas raakte de kennis over het productieproces van aluminium verloren, waardoor de mensheid tweeduizend jaar zonder dit metaal moest leven.

Herontdekking door Hans Christiaan Ørsted

De Deense wetenschapper Hans Christiaan Ørsted herontdekte in 1825 het proces om zuiver aluminium te maken. Door middel van een complex chemisch proces slaagde hij erin enkele korrels van het metaal te produceren. Andere chemici verbeterden later dit proces, wat leidde tot de eerste aluminiumproducten. Deze waren aanvankelijk zo exclusief dat ze duurder waren dan goud. Zo serveerde de Franse keizer Napoleon III maaltijden voor zijn belangrijkste gasten op aluminium borden, terwijl anderen genoegen moesten nemen met gouden borden.  

Innovaties in de aluminiumproductie

Vanwege de hoge kosten en complexiteit van het oorspronkelijke productieproces werd er intensief gezocht naar efficiëntere methoden. Precies honderd jaar geleden ontdekten de Amerikaan Charles Hall en de Fransman Paul Héroult, onafhankelijk van elkaar, dat aluminium via elektrolyse van in vloeibaar zout kryoliet opgeloste aluinaarde (Al2O3) veel goedkoper geproduceerd kon worden. Deze methode maakte grootschalige toepassing mogelijk. Terwijl de wereldproductie in 1900 slechts 6700 ton bedroeg, is dit tegenwoordig gestegen tot 16 miljoen ton.

Rijkdom aan aluminium

Na zuurstof en silicium is aluminium het meest voorkomende element op aarde, met 8% van de aardkorst bestaande uit aluminium. Dit betekent dat de grondstoffen voor aluminiumproductie vrijwel onuitputtelijk zijn. Het belangrijkste erts voor aluminium is bauxiet, een mineraal dat voor ongeveer de helft uit aluminiumoxide bestaat, naast ijzer-, silicium-, titaan- en calciumoxide. In 1950 was Suriname met 25% van de wereldproductie de grootste bauxietleverancier, maar dit aandeel is gedaald tot 5%. Tegenwoordig zijn Australië (30%), Nieuw-Guinea (14%) en Jamaica (13%) de grootste leveranciers.

Productieproces van aluminium

De eerste stap in de aluminiumproductie is het onttrekken van aluminiumoxide uit bauxiet, wat het meest efficiënt gebeurt via het Bayer-proces. De tweede stap is het verkrijgen van aluminium uit het oxide, wat efficiënt gebeurt door elektrolyse. Hierbij wordt de natrium-aluminium-fluor verbinding kryoliet als elektrolyt gebruikt, waarin aluminiumoxide is opgelost. De met koolstof beklede bodem van de elektrolysecel fungeert als kathode, terwijl koolstofstaven als anode dienen. Tijdens het proces slaat bijna zuiver aluminium neer op de bodem van het vat, terwijl zuurstof aan de anode vrijkomt en met de koolstof reageert tot koolstofdioxide. Het vloeibare aluminium wordt periodiek uit het vat gehaald en gegoten tot broodjes, walsblokken of extrusie billets. De energie die nodig is voor de aluminiumproductie is aanzienlijk en beïnvloedt de uiteindelijke kostprijs sterk.

Voordelen van Gerecycled Aluminium  

1 Energiebesparing:    - Het recyclen van aluminium bespaart tot 95% van de energie die nodig is om nieuw aluminium uit bauxiet te winnen. Dit betekent dat het hergebruiken van aluminium veel minder energie-intensief is en aanzienlijk bijdraagt aan het verminderen van de totale energieconsumptie in de aluminiumindustrie.  

2. Vermindering van emissies:    - Door de lagere energiebehoefte vermindert gerecycled aluminium de uitstoot van broeikasgassen aanzienlijk. Dit draagt bij aan de bestrijding van klimaatverandering en helpt de ecologische voetafdruk van de aluminiumproductie te verkleinen.  

3. Behoud van natuurlijke hulpbronnen:    - Recycling vermindert de behoefte aan bauxietwinning, wat betekent dat natuurlijke hulpbronnen worden behouden en de milieuschade door mijnbouwactiviteiten wordt verminderd. Hierdoor blijft er meer ongerepte natuur behouden en worden ecosystemen beschermd.  

4. Economische voordelen:    - Gerecycled aluminium is doorgaans goedkoper dan nieuw geproduceerd aluminium, wat kostenbesparingen oplevert voor zowel bedrijven als consumenten. Dit maakt producten gemaakt van gerecycled aluminium vaak betaalbaarder en aantrekkelijker voor de markt.

Hergebruik van aluminium in verschillende sectoren

Gerecycled aluminium wordt in een breed scala van toepassingen gebruikt, waaronder:   

1. Verpakkingsindustrie:    - Aluminium blikjes, folie en andere verpakkingsmaterialen worden vaak gerecycled en opnieuw gebruikt. Dit is een van de meest zichtbare en effectieve vormen van aluminiumrecycling.  

2. Bouw en Constructie:    - Gerecycled aluminium wordt gebruikt in de bouw voor ramen, deuren, gevelbekleding en andere structurele componenten. De duurzaamheid en sterkte van aluminium maken het ideaal voor deze toepassingen.  

3. Transportsector:    - In de auto-industrie en vliegtuigbouw wordt gerecycled aluminium gebruikt om lichte, brandstofefficiënte voertuigen en vliegtuigen te produceren. Dit helpt niet alleen bij het verminderen van de productiekosten, maar ook bij het verbeteren van de brandstofefficiëntie en het verlagen van de emissies.  

4. Consumentenproducten:    - Veel consumentenproducten, zoals elektronica, meubels en huishoudelijke apparaten, maken gebruik van gerecycled aluminium. Dit draagt bij aan de duurzaamheid van deze producten en helpt afval te verminderen.  

Duurzaamheid en toekomstige trends  

De aluminiumindustrie blijft investeren in innovatieve technologieën en processen om het hergebruik van aluminium verder te verbeteren. Dit omvat de ontwikkeling van efficiëntere recyclingmethoden, het gebruik van schonere energiebronnen en het bevorderen van circulaire economieprincipes.  

1. Gebruik van hernieuwbare energie: aluminiumsmelterijen schakelen over op hernieuwbare energiebronnen zoals waterkracht, zonne- en windenergie om de ecologische impact van hun activiteiten te verminderen.

2. Efficiëntere productiemethoden: doorlopend onderzoek en innovatie leiden tot efficiëntere productiemethoden die minder energie verbruiken en minder afval produceren.

3. Groene technologieën: bedrijven ontwikkelen nieuwe technologieën om de recyclingprocessen te verbeteren en de kwaliteit van gerecycled aluminium te verhogen.  

Conclusie  

Het hergebruik van gerecycled aluminium biedt talrijke voordelen op het gebied van energiebesparing, milieubescherming en economische efficiëntie. Door aluminium te recyclen, kunnen we de afhankelijkheid van nieuwe grondstoffen verminderen, de uitstoot van broeikasgassen beperken en bijdragen aan een duurzamere toekomst. Dit maakt gerecycled aluminium niet alleen een verstandige keuze voor bedrijven en consumenten, maar ook een cruciale stap in de richting van een duurzame en verantwoorde samenleving..