O alumínio pode substituir uma grande quantidade da demanda de cobre na transição energética global?

Com a transformação energética global, será que o alumínio pode substituir a grande demanda por cobre recentemente aumentada? Atualmente, muitas empresas e pesquisadores do setor estão explorando como "substituir o cobre pelo alumínio" e propõem que o ajuste da estrutura molecular do alumínio pode melhorar sua condutividade.

Devido à sua excelente condutividade elétrica, condutividade térmica e ductilidade, o cobre é amplamente utilizado em diversos setores, especialmente em energia elétrica, construção, eletrodomésticos, transporte e outros. Mas a demanda por cobre está aumentando à medida que o mundo migra para fontes de energia mais sustentáveis, como veículos elétricos e energia renovável, e a fonte de suprimento tem se tornado cada vez mais problemática. Um carro elétrico, por exemplo, usa cerca de quatro vezes mais cobre do que um carro convencional, e os componentes elétricos usados ​​em usinas de energia renovável e os fios que as conectam à rede elétrica exigem quantidades ainda maiores de cobre. Com a alta do preço do cobre nos últimos anos, alguns analistas preveem que a lacuna em relação ao cobre se tornará cada vez maior. Alguns analistas do setor chegaram a chamar o cobre de "novo petróleo". O mercado enfrenta uma oferta limitada de cobre, crucial para a descarbonização e o uso de energia renovável, o que pode elevar os preços do cobre em mais de 60% em quatro anos. Em contraste, o alumínio é o elemento metálico mais abundante na crosta terrestre e suas reservas são cerca de mil vezes maiores que as do cobre. Como o alumínio é muito mais leve que o cobre, sua mineração é mais econômica e conveniente. Nos últimos anos, algumas empresas têm utilizado o alumínio para substituir metais de terras raras por meio de inovação tecnológica. Fabricantes de tudo, desde eletricidade a ar-condicionado e autopeças, economizaram centenas de milhões de dólares ao trocar o cobre por alumínio. Além disso, fios de alta tensão podem percorrer distâncias maiores com o uso de fios de alumínio leves e econômicos.

No entanto, alguns analistas de mercado afirmam que essa "substituição de cobre por alumínio" perdeu força. Em aplicações elétricas mais amplas, a condutividade elétrica do alumínio é a principal limitação, com apenas dois terços da condutividade do cobre. Pesquisadores já estão trabalhando para melhorar a condutividade do alumínio, tornando-o mais comercializável do que o cobre. Os pesquisadores acreditam que alterar a estrutura do metal e introduzir aditivos adequados pode, de fato, afetar sua condutividade. A técnica experimental, se totalmente implementada, pode levar ao alumínio supercondutor, que pode desempenhar um papel em mercados além das linhas de energia, transformando carros, eletrônicos e redes elétricas.

Se você conseguir tornar o alumínio mais condutivo, até mesmo 80% ou 90% tão condutivo quanto o cobre, o alumínio poderá substituí-lo, o que causará uma grande mudança. Esse alumínio é mais condutivo, mais leve, mais barato e mais abundante. Com a mesma condutividade do cobre, fios de alumínio mais leves poderiam ser usados ​​para projetar motores e outros componentes elétricos mais leves, permitindo que os carros percorram distâncias maiores. Tudo o que funciona com eletricidade pode ser tornado mais eficiente, desde a eletrônica automotiva até a produção de energia, passando pelo fornecimento de energia pela rede elétrica até sua casa para recarregar baterias de carro.

Reinventar o processo de fabricação de alumínio, que já dura dois séculos, vale a pena, afirmam os pesquisadores. No futuro, eles usarão a nova liga de alumínio para fabricar fios, bem como barras, chapas, etc., e passarão por uma série de testes para garantir que sejam mais condutivos, resistentes e flexíveis o suficiente para uso industrial. Se esses testes forem aprovados, a equipe afirma que trabalhará com os fabricantes para produzir mais da liga de alumínio.