Bazen "yeni petrol" olarak adlandırılan bakır, artan talepte ve önümüzdeki on yıllar boyunca devam edecek bir trend. Ancak, özellikle bu malzeme, küresel iklim hedeflerine ulaşmayı amaçlayan projelerin önemli bir bileşeni olduğu için bir eksiklik var.

Artan talep ve yaklaşan kıtlıklar

bakır günlük hayatımızda çok mevcut, özellikle elektrik ağlarımızda ve bağlı nesnelerimizde. Yeşil teknolojileri unutmadan tüm küresel endüstriyel sektörler bunu kullanıyor. Bununla birlikte, S&P Global firması yakın zamanda yaptığı bir çalışmada bakır talebinin arttığını ve hatta 2035 yılına kadar iki katına çıkması gerektiğini duyurdu. benzeri görülmemiş küresel kıtlıklar.

Bakır, bu metalin ekolojik geçiş için önemli olması nedeniyle soruları gündeme getiriyor. Elektrikli bir otomobilin yanmalı bir araçtan dört kat daha fazla bakıra ihtiyaç duyması gibi bazı rakamlar maalesef karamsarlığa yer bırakıyor. Bir de üretimi ihtiyaç duyulan dev rüzgar türbinlerinden bahsedelim. beş megatondan fazla bakırdan. Ancak, bir kıtlık durumunda metalin maliyeti artmaya devam edecektir.

Yeni bir bakır türüne doğru mu?

Ya gelecekteki bakır kıtlığı kaçınılmaz olmasaydı? Wired'ın 14 Temmuz 2022 tarihli bir makalesinde açıkladığı gibi, bazı malzeme araştırmacıları, özellikle Pacific Northwest National Lab'de (ABD) araştırmalar yürütüyor. Bu araştırmanın merkezinde başka bir metal buluyoruz: alüminyum. Bilim adamlarının amacı, bu malzemeye bir iletkenlik kazandırmak ki şu anda mevcut değil.

Hatırlayın ki metallerden elektron akışı, belirli bir atoma bağlı olmayan elektronlar, onlara bu çok aranan iletkenliği sunar. Genellikle, araştırmacılar performansı optimize etmek için iletken metalleri saflaştırmaya çalışırlar. Ancak Pasifik Kuzeybatı Ulusal Laboratuvarı'ndan Keerti Kappagantula, moleküler özelliklerini değiştirmek yeni yetenekler kazanmak için. Böylece, bilim adamı karbon nanotüpler ve grafen kullanarak bir yeni tür bakır alüminyumdan başlayarak.

Gerçek şu ki, şu anda iletkenlik yoksa, alüminyum hala ilginç özelliklere sahiptir. o bakırdan çok daha ucuz ve her şeyden önce çalıştırılması daha kolaydır. Bakır rezervlerine ulaşmanın giderek zorlaştığını da unutmamak gerekir.

Katı faz imalatının kullanımı

Karbon nanotüpler ve grafen iyi iletkenlik sağlar. Öte yandan, atomların bir malzemeden diğerine geçebilmesi için moleküler tasarıma bakmak zorunlu olarak bir sorudur. Bununla birlikte, alüminyum için diğer şeylerin yanı sıra 1.000°C'nin üzerinde bir ısıtma aşamasını içeren olağan üretim süreci, karbonu bozar veya hatta yok eder eklemeye çalışacağımızı söyledi.

Böylece, Keerti Kappagantula aşağıdaki gibi diğer teknikleri dener: katı faz üretimi. Burada amaç, karbonu alüminyuma bozulmadan entegre etmek için kuvvet ve sürtünme kullanan bir işlem kullanmaktır. Başka bir deyişle, tam olarak kontrol etme meselesidir. karbon elementlerinin moleküler dağılımı metalde. Süreç uzun ve sonuçlar cesaret verici olsa da şimdiye kadar çekingen. Keerti Kappagantula giderek daha büyük parçalar üretmeye çalışıyor. Kıtlık yakın olsa da, bu araştırma umut veriyor, ancak daha gidilecek çok uzun bir yol var.