Aluminij, material prihodnosti

Aluminij je zelo cenjen in hvaležen material, saj ima dolgo življenjsko dobo, ne potrebuje nobenega dodatnega vzdrževanja in lahko dobro vpliva na energetsko učinkovitost zgradbe. Posebej je priporočljiv povsod, kjer moramo upoštevati visoke higienske zahteve. Klimatske razmere (tudi ekstremne) nanj na vplivajo, med uporabo se mu lastnosti ne spreminjajo, nima škodljivih vplivov v zaprtem prostoru in ohranja enak videz.

Ime aluminij je izpeljano iz imena spojine AlK(SO4)212H2O - galun (alalun), ki je bila že v antičnih časih znana kot alumen. V litosferi je veliko mineralov, ki vsebujejo aluminij: najpogostejši so glinenci in sljude, aluminij pa je s 7,3 masnega odstotka po pogostosti tretji element na Zemlji, takoj za kisikom in silicijem.

Proizvodnja aluminija

Leta 1825 je Hans Christian Oersted prvi pripravil nečisti aluminij z redukcijo aluminijevega klorida s kalijem. Čisti aluminij pa je z enako reakcijo pridobil Friedrich Wohler dve leti pozneje. Današnji tehnološki postopek se je razvil z elektrolizo taline (NaCl/AlCl3). V industriji pridobivamo aluminij z elektrolizo aluminijevega oksida, ki ga je treba predhodno pripraviti iz boksita. Uporabljata se mokri (Bayerjev) in suhi (Le Chatelierjev) postopek.

Največ kritik (predvsem okoljevarstvenih) na aluminij je povezanih z energetsko potratnim pridobivanjem. A če se drugje šele bojujemo za uveljavitev obnovljivih virov, energija za pridobivanje aluminija temelji skoraj izključno na obnovljivih virih, saj električna energija iz hidroelektrarn pomeni 52-odstotni delež v celotni svetovni porabi energije za proizvodnjo aluminija. V Sloveniji pa vsa pridobljena energija iz obnovljivih virov dosega le 16 odstotkov.

Uporaba aluminija narašča

Čeprav aluminij proizvajamo šele dobrih 100 let, intenzivno pa po drugi svetovni vojni, skoraj ni več področja, kjer se ne bi uporabljal, zaradi izjemnih lastnosti pa se njegova razširjenost še povečuje, tudi na področjih, rezerviranih za klasične materiale z daljšo tradicijo. Največ aluminija se porabi v transportu, gradbeništvo je na tretjem mestu. Zanimivo je, da je največji razcvet uporabe aluminija v gradbeništvu povzročila energetska kriza v 70. letih z možnostjo zagotavljanja zahtevnih prekinjenih termičnih mostov. Z aluminijem v stavbnem pohištvu pa je bil narejen velik premik tudi v načinu projektiranja, saj zahteva natančnost brez improvizacije. V primerjavi s proizvodnjo drugih konstrukcij je delo bolj strokovno, zahteva višjo izobrazbo in tudi osebni dohodki v panogi so višji. Proizvodnja profilov in pozneje izdelka je prijazna do zaposlenih s socialnega in zdravstvenega vidika. Delo ni težavno in nima vplivov na zdravje.

Trajni material

Aluminij ne rjavi, ne spreminja barve ali strukture niti nima naravnih škodljivcev. V okolju naravno oksidira, a ta plast mu le dodatno izboljša trdoto površine. Je edina kovina, ki lahko tudi po zaščiti površine ohrani svojo naravno barvo. Z elektrokemičnim postopkom - anodizacijo (eloksažo) se na površini ustvari od 15 do 25 mikrometrov naravnega oksida. Ta zelo poveča trdoto in odpornost proti abrazijo, pa tudi proti soli in onesnaženemu zraku. Anodizacija omogoča poleg naravne barve tudi različne odtenke (denimo zlat, črn, zelen, moder). Prav tako je mogoče mokro ali prašno žgano lakiranje v barvah po lestvici RAL in komercialnih odtenkih. Današnje tehnologije omogočajo tudi graviranje in barvanje s posebnimi učinki, slikami in celo v imitaciji lesa. S tem dobi aluminij trajen videz.

Odstranitev in zbiranje

Študija Univerze za tehnologijo v Delftu, ki se je izvajala na poslovnih in stanovanjskih objektih v šestih evropskih državah, je pokazala kar 96-odstotno povprečno uspešnost pri zbiranju in uporabi odpadnega aluminija v njegovem naslednjem ciklusu uporabe. Že v preteklosti, ko okolje in zbiranje odpadkov nista bila osrednja tema našega planeta, so tudi najmanjši izvajalci in uporabniki zbirali vse odpadne dele profilov, jih sortirali in oddajali ali prodajali na organiziranih odlagališčih. Zato na divjih odlagališčih skoraj ne najdemo aluminijastih idelkov. Razlog za to je zelo učinkovita reciklaža aluminija, saj ga lahko recikliramo vedno znova, ob tem pa ne izgubi svojih lastnosti. To pomeni tudi vedno visoko odkupno cene odpadnega aluminija.

Aluminij nikoli ne postane odpadek

Za recikliranje aluminija se porabi le še pet odstotkov energije v primerjavi s prvo proizvodnjo. Prva proizvodnja aluminija je res draga in energetsko potratna, a ko aluminij enkrat vstopi v ciklus, dejansko ne izstopi več iz njega. Tako je v svetu dobil naziv "zelena kovina". Z njegovo uporabo sklenemo medgeneracijsko pogodbo, saj bodo aluminij, ki ga vsak dan vidimo okrog sebe, v vedno novem izdelku uporabljali še stoletja, zato aluminij v nobeni fazi ni odpadek. Z uporabo aluminija se tako zmanjšuje količina komunalnih odpadkov, ohranjajo se naravni viri, zmanjšuje se uporaba zemljišč za odlagališča odpadkov in pridobiva dodaten zaslužek.

Življenjske dobe aluminija tako še ne poznamo in je še dolgo ne bomo, saj se meri v stoletjih. Aluminij je odporen proti vodi, koroziji, škodljivcem in tudi proti UV-žarkom. Zato je lahko njegova življenjska doba zelo dolga. Tudi po več kot sto letih je lahko videz izdelka iz aluminija takšen, kot bi bil vgrajen včeraj.

Dlje kot je v uporabi, večja je dodana vrednost

V neki časovni točki aluminij tako postane energetsko najučinkovitejši in najmanj obremenilen za okolje. Izračuni LCA, ki se največkrat uporabljajo za primerjavo med materiali, žal ne upoštevajo vseh dejanskih parametrov in zdajšnjih znanih vrednosti. Že po enkratnem recikliranju, z upoštevanjem dejanskih vrednosti, je količina ogljikovega dioksida po GWP za aluminijasta okna le še 23 odstotkov prvotno izračunane vrednosti. To pa pomeni povsem drugačno razmerje med materiali, zato različna evropska združenja že zahtevajo dopolnitev meril za primerjanje in izračunavanje GWP.

Andrej Vrhovnik, Proal, d. o. o.