อลูมิเนียมมาจากไหน?

คุณรู้หรือไม่ว่าอลูมิเนียมเคยมีราคาแพงกว่าทอง! 

อลูมิเนียมมาจากไหน? เพราะอะไรมันถึงเป็นที่รู้จักและถูกนำมาใช้งานอย่างแพร่หลายจนถึงทุกวันนี้ มาเรียนรู้ที่มาและคุณสมบัติของโลหะพิเศษตัวนี้ไปด้วยกัน…

 

สิ่งแรกที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับอลูมิเนียมก็คือ เราจะไม่พบอลูมิเนียมในรูปของโลหะบริสุทธิ์ในธรรมชาติ เพราะอลูมิเนียมได้แฝงตัวอยู่ในแร่อื่นอย่างบอกไซต์ ซึ่งต้องผ่านกระบวนการสกัดให้ออกมาเป็นโลหะอลูมิเนียมอีกที อย่างไรก็ตาม อลูมิเนียมไม่ได้เป็นแร่ที่หายากเกินความสามารถของมนุษย์ แต่กลับเป็นแร่ที่พบได้มากเป็นอันดับ 3 ที่อยู่ในเปลือกโลกเลยทีเดียว

 

ในสมัยก่อนที่เทคโนโลยีต่างๆ ยังไม่มีความพร้อมอย่างในทุกวันนี้ และการสกัดอลูมิเนียมในยุค 1800s ยังไม่สามารถทำได้อย่างแพร่หลาย แต่ก็ได้มีผู้คิดค้นวิธีการสกัดเพื่อให้สามารถใช้ในเชิงพาณิชย์ได้อยู่เรื่อยๆ จนกระทั่ง Henri Étienne Sainte-Claire Deville นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้ประสบความสำเร็จในการสกัดโลหะอลูมิเนียมสำหรับการผลิตอลูมิเนียมในเชิงพาณิชย์ในปี ค.ศ.1854 แต่เนื่องจากต้นทุนของกระบวนการที่ใช้สกัดมีราคาสูงมาก นั่นจึงทำให้ในยุคนั้นอลูมิเนียมเป็นโลหะที่มีราคาแพงกว่าทองคำเสียอีก!

75% ของอลูมิเนียมที่สกัดตั้งแต่ปี ค.ศ.1854 ยังถูกนำกลับมาใช้ซ้ำจนถึงทุกวันนี้!

ต่อมาเมื่อมนุษย์คิดค้นนวัตกรรมขึ้นได้ ความสามารถในการสกัดอลูมิเนียมก็ได้รับการพัฒนาอย่างก้าวกระโดด โดยนักวิทยาศาสตร์สองคนนามว่า Charles Martin Hall ซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน และ Paul Louis Toussaint Hèroult นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส พวกเขาสองคนได้คิดวิธีสกัดอลูมิเนียมได้ในรูปแบบเดียวกันและในเวลาเดียวกันโดยบังเอิญในปี ค.ศ.1866 ซึ่งวิธีการสกัดอลูมิเนียมดังกล่าว ทำได้โดยนำสารอลูมินาละลายในสารไครโอไลต์ (สารประกอบของโซเดียมอลูมิเนียมฟลูออไรด์) หลอมเหลว และใช้กระแสไฟฟ้าในการแยกอลูมิเนียมออกมา เรียกว่า “กระบวนการ Hall-Heroult” ซึ่งยังคงใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตอลูมิเนียมในปัจจุบันด้วยเช่นกัน และการค้นพบกระบวนการสกัดอลูมิเนียมวิธีนี้เองที่ทำให้ต้นทุนการผลิตอลูมิเนียมถูกลงมาก และได้มีการนำไปประยุกต์ใช้ในงานต่างๆ มากขึ้นจนถึงทุกวันนี้

 

สำหรับการผลิตโลหะอลูมิเนียมในปัจจุบันจะแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ การแยกสารอลูมินาหรือสารอลูมิเนียมออกไซด์ออกจากแร่บอกไซต์ และการแยกโลหะอลูมิเนียมออกจากสารอลูมินาอีกที

 

ปัจจุบัน ออสเตรเลียเป็นประเทศที่ทำเหมืองบอกไซต์มากที่สุดในโลก คิดเป็น 40% ของประเทศผู้ผลิตอื่นๆ ทั้งหมด รองลงมาคือ บราซิล และกินี โดยเมื่อได้บอกไซต์มาแล้ว จะยังไม่สามารถสกัดโลหะอลูมิเนียมออกมาได้ทันที แต่จะต้องผ่านกระบวนการให้ได้อลูมินาหรืออลูมิเนียมออกไซด์ที่อยู่ในแร่บอกไซต์ออกมาก่อนด้วยกระบวนการ Bayer ซึ่งคิดค้นโดย Karl Josef Bayer นักเคมีชาวออสเตรีย กระบวนการนี้จะประกอบด้วยขั้นตอนย่อยอีก 4 ขั้นตอน ตั้งแต่การย่อย (Digestion) การทำให้ใส (Clarification) การตกตะกอน (Precipitation) และการเผาไล่น้ำ (Calcination) จนได้เป็นสารอลูมินาออกมา

 

หลังจากนั้นจะเป็นขั้นตอนการสกัดโลหะอลูมิเนียมออกมาจากสารอลูมินา ซึ่งจะทำกันในประเทศอุตสาหกรรมหรือประเทศที่มีเขื่อนขนาดใหญ่ เนื่องจากจำเป็นต้องใช้พลังงานไฟฟ้าค่อนข้างสูง จึงจำเป็นต้องพึ่งพลังงานทางเลือกอย่างพลังงานน้ำที่มีราคาต่ำกว่าพลังงานจากเชื้อเพลิง โดยในขั้นตอนนี้จะทำผ่าน “กระบวนการ Hall-Heroult” ซึ่งเป็นการใช้กระแสไฟฟ้าในการแยกอลูมิเนียมออกมาตามที่เราได้กล่าวไปแล้ว โดยผู้ผลิตโลหะอลูมิเนียมที่ใหญ่ที่สุดก็คือ ประเทศรัสเซีย จีน สหรัฐอเมริกา และแคนาดา รวมถึงประเทศขนาดเล็กอื่นๆ ที่มีภูเขาและแม่น้ำหลายสาย เช่น นอร์เวย์ ทาจิกิสถาน และนิวซีแลนด์ เป็นต้น

แล้วอลูมิเนียมมีดียังไง? เรามาเจาะลึกถึงคุณสมบัติของอลูมิเนียมกันต่อเลย…

ด้วยคุณสมบัติของอลูมิเนียมที่มีน้ำหนักเบาแต่รับน้ำหนักได้มาก ทนต่อความร้อน และสามารถขึ้นรูปได้ง่ายโดยไม่เสี่ยงต่อการหักและการกัดกร่อน อีกทั้งยังไม่เป็นพิษต่อมนุษย์ เราจึงเห็นอลูมิเนียมถูกนำไปใช้ในประโยชน์ทั้งในภาคครัวเรือนและภาคอุตสาหกรรมสำหรับผลิตอลูมิเนียมผสมและผลิตภัณฑ์จากอลูมิเนียม เช่น ใช้ในการก่อสร้าง: ขอบหน้าต่าง ขอบประตู, ชิ้นส่วนของยานพาหนะ: ชิ้นส่วนรถยนต์ เครื่องบิน จักรยาน, ชิ้นส่วนเครื่องใช้ไฟฟ้าและเครื่องครัว: พัดลม หม้อหุงข้าว, บรรจุภัณฑ์สำหรับการอุปโภคบริโภค: กระป๋องสเปรย์ กระป๋องเครื่องดื่ม เป็นต้น

 

อีกคุณสมบัติหนึ่งที่สำคัญของอลูมิเนียมก็คือ มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าโลหะอื่นๆ โดยมีจุดหลอมเหลวอยู่ที่ 660 องศาเซลเซียส นั่นจึงทำให้เราสามารถรีไซเคิลผลิตภัณฑ์ที่ทำจากอลูมิเนียมได้ 100% ด้วยการนำมาหลอมใหม่และพร้อมนำกลับไปใช้ได้อีกไม่รู้จบ เกิดเป็นลูปการใช้อลูมิเนียมที่ยั่งยืนในแง่ของการใช้ทรัพยากรธรรมชาติเพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติ

 

การเดินทางของอลูมิเนียมตั้งแต่การสกัดจนได้มาเป็นโลหะบริสุทธ์เพื่อนำไปใช้ทำผลิตภัณฑ์จากอลูมิเนียมที่เราใช้อยู่ทุกวันนี้นั้นไม่ง่ายเลย แต่ถึงแม้ขั้นตอนการสกัดโลหะตัวนี้จะยากเพียงใด เราก็สามารถรีไซเคิลวัสดุนี้ได้อย่างไม่รู้จบ อีกทั้งพลังงานที่ใช้ในการรีไซเคิลก็ต่ำกว่าการถลุงแร่ใหม่ถึง 95%

 

ทีมงาน Aluminium Loop อยากให้ทุกคนตระหนักถึงคุณค่าของอลูมิเนียม และทิ้งขยะอลูมิเนียมใช้แล้วลงในถังขยะรีไซเคิล เพื่อให้ขยะอลูมิเนียมเหล่านั้นได้กลับมาสร้างประโยชน์ให้เราสืบต่อไป

 

และถ้าคุณอยากให้กระป๋องเครื่องดื่มของคุณได้มีโอกาสวนกลับมาเป็นกระป๋องอีกครั้ง เราขอเชิญชวนคุณมาร่วมคัดแยกกระป๋องอลูมิเนียมใช้แล้ว ทำความสะอาด และบีบให้เล็กลง ก่อนที่จะนำไปฝากที่จุด Aluminium Loop Recycle program ทำการรีไซเคิลต่อไป (ศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมได้จากลิงก์นี้เลยค่ะ https://aluminiumloop.com/aluminium-loop-recycling/)

อ้างอิง
– Greelane, อลูมิเนียมกลายเป็นโลหะราคาไม่แพงได้อย่างไร, 2019
https://bit.ly/2PDyb43
– Nikkei Siam Aluminium Limited, เกี่ยวกับอลูมิเนียม
http://www.nikkeisiam.com/th/sheet/overview.html
– RMUTphysics, กว่าจะเป็นอลูมิเนียม
https://bit.ly/3waed1I
– Aluminium Industry Club, อลูมิเนียม (Aluminium) ชนิด และประโยชน์
https://bit.ly/3sBCr2L
Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn

บทความที่เกี่ยวข้อง

MOU Recyclable Beverage Packaging

พิธีลงนามบันทึกความร่วมมือ (MOU) เพื่อส่งเสริมการผลิตบรรจุภัณฑ์เครื่องดื่มที่สามารถรีไซเคิลได้ระหว่างภาครัฐและภาคเอกชน

อ่านต่อ

ผนึกกำลังพันธมิตรรีไซเคิลกระป๋องอะลูมิเนียม

เส้นทางการจัดการขยะกระป๋องอลูมิเนียมที่สอดคล้องกับหลักเศรษฐกิจหมุนเวียน โดยการใช้นวัตกรรมเข้ามาชุบชีวิตกระป๋องอลูมิเนียม

อ่านต่อ

คุยเฟื่องเรื่องยั่งยืน: อย่ามัวแต่รู้แล้วเฉย

ทรัพยากรที่ลดน้อยลงทำให้ผู้คนต้องคิดทบทวนเกี่ยวกับการผลิตและการบริโภคมากขึ้น วันนี้ของพวกเราจึงต้องร่วมด้วยช่วยกันอย่างจริงจัง

อ่านต่อ