Obwohl es das am häufigsten vorkommende Metall auf der Erde ist und über 8 % der Masse des Erdkerns ausmacht, wurde Aluminium erst in den 1820er Jahren vom dänischen Physiker Hans Christian Ørsted entdeckt. Dies erklärt sich teilweise dadurch, dass reines Aluminium in der Natur nicht vorkommt, da es sich leicht mit anderen Elementen wie Sauerstoff verbindet.
Unsere Hauptquelle für Aluminium ist das Sedimentgestein Bauxit. Wie Van der Eijk erklärt: „Es werden etwa vier Kilo Bauxit benötigt, um ein Kilo Aluminiummetall herzustellen. Nach dem Abbau des Bauxiterzes wird Aluminiumoxid extrahiert. Dann werden das Aluminium und der Sauerstoff getrennt, indem elektrischer Strom durch eine geschmolzene Lösung geleitet wird aus Tonerde und dem Mineral Kryolith, das die Oxidmineralien auflöst.“
Erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts wurde Aluminium industriell hergestellt und seine Eigenschaften erwiesen sich als unschätzbar. Es ist leicht – etwa ein Drittel des Gewichts von Stahl. „Es ist außerdem weich und formbar, sodass es leicht zu vielen verschiedenen Produkten gegossen oder geformt werden kann“, fügt Van der Eijk hinzu.
Es wird routinemäßig in Verpackungen (in Dosen und für Aluminiumfolie), Konsumgütern (wie Telefonen und PCs), Transportmitteln (Autos, Flugzeuge, Schiffe und Züge) und Stromleitungen verwendet, da es billiger als Kupfer ist und eine bessere Leitfähigkeit aufweist Gewichtsverhältnis.
Und es rostet nicht?
Es stellt sich heraus, dass dies ein Irrglaube ist.
Wenn Eisen Feuchtigkeit und Sauerstoff ausgesetzt wird, verkrustet es die braunrote, spröde Substanz, die wir Rost nennen. Da Stahl eine Legierung mit Eisen als Hauptbestandteil ist, rostet er auch.
Während andere Metalle korrodieren, wenn sie Sauerstoff oder Wasser ausgesetzt werden, rosten sie nicht wirklich. Denken Sie an die dünne grüne Schicht, die sich auf den Kuppeln von Gebäuden aus Kupfer, Messing oder Bronze bildet.
„Aluminium reagiert sehr schnell auf Sauerstoff und bildet auf seiner Außenfläche eine dünne Aluminiumoxidschicht, die verhindert, dass mehr Sauerstoff das Metall erreicht, und es so schützt“, erklärt Van der Eijk.
Dies macht Aluminium jedoch nicht unbesiegbar.
Der Kontakt mit Salzwasser kann zu kleinen Löchern führen, die als Vertiefungen bekannt sind, und es korrodiert, wenn es alkalischen Umgebungen ausgesetzt wird, ist jedoch widerstandsfähiger gegenüber Säuren und kann Erfrischungsgetränken mit einem pH-Wert von weniger als drei standhalten.
„Deshalb ist es nicht geeignet, wenn es mit feuchtem Beton kombiniert wird. Wenn Portlandzement mit Wasser hydratisiert wird, um Beton herzustellen, entsteht sehr alkalisches Calciumhydroxid, das zu Rissen im Aluminium führen kann“, bemerkt Van der Eijk.
Eine glänzende Zukunft?
Aluminium kann unbegrenzt mit begrenztem Materialverlust recycelt werden. In der Tat, so Recycling World: „Diese Eigenschaft der unendlichen Wiederverwertbarkeit hat dazu geführt, dass heute noch etwa 75 % der fast eine Milliarde Tonnen Aluminium, die jemals produziert wurden, produktiv genutzt werden.“
Es kann auch verwendet werden, um weniger nachhaltige Baumaterialien zu ersetzen, wenn sie das Ende ihres Lebenszyklus erreichen, und Recycling World fügt hinzu: „Das Recycling von Aluminium erfordert bis zu 95 % weniger Energie als die Herstellung von Primärmetall und vermeidet dadurch entsprechende Emissionen, einschließlich Treibhausgase.“
Darüber hinaus ist es ein ideales Material für den Bau der Infrastruktur, wie Sonnenkollektoren und Windturbinen, der grünen Energiewende. Auch für den Transport bleibt es attraktiv, da ein geringeres Fahrzeuggewicht auch die Emissionen senkt.
Es bleiben jedoch Fragen zur Nachhaltigkeit seiner Produktion.
„Derzeit erzeugt jedes produzierte Kilogramm Aluminiummetall über ein Kilogramm Rotschlamm, der auf einer Deponie landet. Und die Elektrolyse sollte ohne CO2-Emissionen erfolgen“, bemerkt Van der Eijk.
Van der Eijks Projekt ENSUREAL hat sich nämlich zum Ziel gesetzt, genau dies zu erreichen. ENSUREAL optimierte den Standard-Pedersen-Produktionsprozess, um minderwertige Erze zu akzeptieren, während gleichzeitig Kohlenstoffmaterialien durch Wasserstoff und fossile Kohlenstoffmaterialien durch Biokohlenstoffe ersetzt wurden, während gleichzeitig nützliche Nebenprodukte wie Baumaterialien erzeugt wurden.
„Aluminium wird seit langem als ‚das grüne Metall‘ bezeichnet; obwohl es dem noch nicht ganz gerecht wird, bin ich zuversichtlich, dass es der Schlüssel zur Kreislaufwirtschaft bleibt“, schließt Van der Eijk.
Mehr Informationen:
Abfallfreie Produktion von Tonerde in Europa: cordis.europa.eu/article/id/44 … Aluminiumoxid-in-Europa