¿Puede el aluminio reemplazar una gran cantidad de demanda de cobre bajo la transición de energía global?

Con la transformación energética global, ¿puede el aluminio reemplazar una gran cantidad de demanda recién aumentada de cobre? En la actualidad, muchas empresas y académicos de la industria están explorando cómo "reemplazar mejor el cobre con aluminio", y proponen que ajustar la estructura molecular del aluminio puede mejorar su conductividad.

Debido a su excelente conductividad eléctrica, conductividad térmica y ductilidad, el cobre se usa ampliamente en diversas industrias, especialmente en energía eléctrica, construcción, electrodomésticos, transporte y otras industrias. Pero la demanda de cobre se está elevando a medida que el mundo cambia a fuentes de energía más ecológicas, como vehículos eléctricos y energía renovable, y la fuente de suministro se ha vuelto cada vez más problemática. Un automóvil eléctrico, por ejemplo, usa aproximadamente cuatro veces más cobre que un automóvil convencional, y los componentes eléctricos utilizados en las centrales eléctricas de energía renovable y los cables que los conectan a la cuadrícula requieren cantidades aún mayores de cobre. Con el alto precio del cobre en los últimos años, algunos analistas predicen que la brecha del cobre se volverá cada vez más grande. Algunos analistas de la industria incluso llamaron a cobre el "nuevo aceite". El mercado se enfrenta a un suministro ajustado de cobre, que es crucial en la descarbonización y el uso de energía renovable, lo que podría elevar los precios del cobre más del 60% en cuatro años. En contraste, el aluminio es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre, y sus reservas son aproximadamente mil veces que la del cobre. Dado que el aluminio es mucho más ligero que el cobre, es más económico y conveniente para el mío. En los últimos años, algunas compañías han utilizado el aluminio para reemplazar los metales de tierras raras a través de la innovación tecnológica. Los fabricantes de todo, desde electricidad hasta aire acondicionado y auto piezas, han ahorrado cientos de millones de dólares al cambiar a aluminio en lugar de cobre. Además, los cables de alto voltaje pueden lograr distancias más largas mediante el uso de cables de aluminio económicos y livianos.

Sin embargo, algunos analistas del mercado dijeron que este "aluminio de sustitución por el cobre" se ha ralentizado. En aplicaciones eléctricas más amplias, la conductividad eléctrica del aluminio es la limitación principal, con solo dos tercios de la conductividad del cobre. Los investigadores ya están trabajando para mejorar la conductividad del aluminio, lo que la hace más comercializable que el cobre. Los investigadores creen que cambiar la estructura del metal e introducir aditivos adecuados puede afectar la conductividad del metal. La técnica experimental, si está completamente realizada, podría conducir a un aluminio superconductor, lo que podría desempeñar un papel en los mercados más allá de las líneas eléctricas, transformando autos, electrónica y redes eléctricas.

Si puede hacer que el aluminio sea más conductor, incluso el 80% o 90% tan conductor como el cobre, el aluminio puede reemplazar el cobre, lo que provocará un gran cambio. Porque tal aluminio es más conductor, más ligero, más barato y más abundante. Con la misma conductividad que el cobre, se podrían usar cables de aluminio más ligeros para diseñar motores más ligeros y otros componentes eléctricos, permitiendo que los automóviles viajen distancias más largas. Cualquier cosa que funcione con electricidad puede hacerse más eficiente, desde la electrónica de automóviles hasta la producción de energía y la entrega de energía a través de la red hasta su hogar para recargar las baterías de los automóviles.

Los investigadores dicen que reinventar el proceso de dos siglos de hacer aluminio vale la pena. En el futuro, utilizarán la nueva aleación de aluminio para hacer cables, así como varillas, sábanas, etc., y pasarán una serie de pruebas para garantizar que sean más conductores y fuertes y flexibles para uso industrial. Si esas pruebas pasan, el equipo dice que funcionará con los fabricantes para producir más aleación de aluminio.