冶金学家解释了铝的惊人特性

尽管铝是地球上储量最丰富的金属，占地核质量的8%以上，但直到1820年代，丹麦物理学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特(HansChristianØrsted)才发现铝。部分原因是因为纯铝在自然界中不存在，因为它很容易与氧气等其他元素结合。

我们铝的主要来源是沉积岩，铝土矿。正如VanderEijk解释的那样，“生产一公斤铝金属需要大约四公斤的铝土矿。开采铝土矿后，提取氧化铝。然后，铝和氧通过通过熔融溶液的电流分离氧化铝和矿物冰晶石，溶解氧化物矿物。”

直到19世纪末，铝才以工业规模生产，其特性被证明是无价的。它很轻——大约是钢铁重量的三分之一。VanderEijk补充说：“它还柔软且具有延展性，因此可以很容易地铸造或成型为许多不同的产品。”

它通常用于包装(罐头和铝箔)、消费品(如手机和个人电脑)、交通工具(汽车、飞机、轮船和火车)和电力线，比铜便宜且导电性更好重量比。

而且不生锈?

事实证明，这是一个误解。

当铁暴露在水分和氧气中时，它会结成棕红色的脆性物质，我们称之为铁锈。由于钢是一种合金，其主要成分是铁，所以它也会生锈。

虽然其他金属暴露在氧气或水中会腐蚀，但它们实际上并不会生锈。想一想在由铜、黄铜或青铜制成的建筑物的圆顶上形成的薄薄的绿色层。

VanderEijk解释说：“铝与氧气的反应非常迅速，会在其外表面形成一层薄薄的氧化铝，从而阻止更多的氧气到达金属，从而保护它。”

然而，这并不能使铝立于不败之地。

与盐水接触会产生小孔，称为凹坑，如果暴露在碱性环境中会腐蚀，但对酸更有弹性，能够承受pH值低于3的软饮料。

“因此它不适合与湿混凝土结合使用。当波特兰水泥用水化合制成混凝土时，它会产生碱性很强的氢氧化钙，这会导致铝开裂，”VanderEijk指出。

光明灿烂的未来?

铝可以无限循环利用，材料损失有限。事实上，根据RecyclingWorld的说法：“这种无限可回收性的特性导致了这样一种情况，即今天生产的近10亿吨铝中约有75%仍在生产中使用。”

它还可用于在生命周期结束时替换不太可持续的建筑材料，RecyclingWorld补充说：“与生产原生金属相比，回收铝所需的能源最多减少95%，从而避免了相应的排放，包括温室气体。”

此外，它还是构建绿色能源转型基础设施的理想材料，例如太阳能电池板和风力涡轮机。它对运输也仍然具有吸引力，因为减轻的车辆重量也减少了排放。

然而，其生产的可持续性仍存在疑问。

“目前，每生产一公斤铝金属会产生超过一公斤的赤泥，这些赤泥最终会成为垃圾填埋场。电解应该在没有CO2排放的情况下进行，”VanderEijk说。

事实上，VanderEijk的项目ENSUREAL就是为了实现这一目标。ENSUREAL调整了标准的Pedersen生产工艺以接受较低品位的矿石，同时还用氢代替碳材料，用生物碳代替化石碳材料，同时创造有用的副产品，例如建筑材料。

VanderEijk总结道：“铝长期以来一直被称为‘绿色金属’;虽然它还没有完全实现这一点，但我相信它仍然是循环经济的关键。”