Αλουμίνιο: Από πολυτιμότερο του χρυσού σε κουτάκια μπίρας

Το αλουμίνιο είναι ένα μέταλλο το οποίο λίγο-πολύ το παίρνουμε ως δεδομένο εδώ και δεκαετίες. Είναι πανταχού παρόν, από αεροσκάφη έως τα κουτάκια αναψυκτικών, πράγμα που κάνει δυσνόητο το γεγονός ότι όχι πριν πολύ καιρό άξιζε περισσότερο από τον χρυσό.

Το πρόβλημα δεν ήταν ότι το αλουμίνιο δεν υπήρχε. Το στοιχείο αποτελεί το 8% του φλοιού της Γης—είναι ένα από τα πιο άφθονα μέταλλα στον πλανήτη. Αλλά δεν εμφανίζεται ποτέ σε καθαρή μεταλλική μορφή. Είναι πάντα κλειδωμένο μέσα σε ενώσεις, τόσο σφιχτά συνδεδεμένο που ο διαχωρισμός του απαιτούσε τόσο ακριβές διαδικασίες που μόνο ελάχιστες ποσότητες μπορούσαν να παραχθούν.

Το 1852, το αλουμίνιο κόστιζε 1.200 δολάρια ανά κιλό και ήταν πιο ακριβό από τον χρυσό. Ο Ναπολέων ΙΙΙ το θεωρούσε τόσο πολύτιμο που ο ίδιος σε επίσημα δείπνα έτρωγε από πιάτα και μαχαιροπήρουνα από αλουμίνιο, ενώ οι φιλοξενούμενοι έπρεπε να συμβιβαστουν με κατώτερα σκεύη από χρυσό.

Όλα αυτά άλλαξαν με τη διαδικασία Hall-Héroult που αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από τον Γάλλο μηχανικό Πολ Ερούλ και τον Αμερικανό μηχανικό Τσαρλς Μάρτιν Χολ και κέρδισε ευρεσιτεχνία στις 23 Φεβρουαρίου του 1886.

Το 1954, το αλουμίνιο έγινε το πιο παραγόμενο μη σιδηρούχο μέταλλο, ξεπερνώντας τον χαλκό. Τον 21ο αιώνα, το μεγαλύτερο μέρος του αλουμινίου καταναλωνόταν στις μεταφορές, τη μηχανική, τις κατασκευές και τη συσκευασία στις Ηνωμένες Πολιτείες, τη Δυτική Ευρώπη και την Ιαπωνία. Το ατομικό βάρος του αλουμινίου είναι χαμηλό σε σύγκριση με πολλά άλλα μέταλλα, δίνοντάς του τη χαμηλή πυκνότητα που ευθύνεται για πολλές από τις χρήσεις του.

Ιστορία του αλουμινίου

Η ιστορία του αλουμινίου έχει διαμορφωθεί από τη χρήση της στυπτηρίας. Η πρώτη γραπτή αναφορά για τη στυπτηρία, που έγινε από τον Έλληνα ιστορικό Ηρόδοτο, χρονολογείται από τον 5ο αιώνα π.Χ. Οι αρχαίοι είναι γνωστό ότι χρησιμοποιούσαν τη στυπτηρία ως πρόσμιξη σε βαφές και για την άμυνα των πόλεων ως πυρίμαχη επίστρωση για το ξύλο.

Μετά τις Σταυροφορίες, η στυπτηρία, ένα απαραίτητο αγαθό στην ευρωπαϊκή βιομηχανία υφασμάτων, ήταν αντικείμενο διεθνούς εμπορίου, εισαγόμενο στην Ευρώπη από την ανατολική Μεσόγειο μέχρι τα μέσα του 15ου αιώνα.

Η φύση της στυπτηρίας παρέμεινε άγνωστη μέχρι που ο Ελβετός γιατρός Παράκελσος υπέδειξε ότι η στυπτηρία ήταν άλας μιας γαίας στυπτηρίας γύρω στο 1530 μας πληροφορεί η ιστορία του μετάλου όπως μας πληροφορεί το Aluminum Association των ΗΠΑ. Ο Γερμανός γιατρός και χημικός Ανδρέας Λιβάβιους το επιβεβαίωσε πειραματικά το 1595. Ο Γερμανός χημικός Φρίντριχ Χόφμαν ανακοίνωσε την πεποίθησή του ότι η βάση της στυπτηρίας ήταν μια ξεχωριστή γαία το 1722. Ο Γερμανός χημικός Αντρέας Σιγκισμούντ Μαργράφ συνέθεσε αλουμίνα το 1754 βράζοντας άργιλο σε θειικό οξύ και στη συνέχεια προσθέτοντας κάλιο.

Οι προσπάθειες παραγωγής αλουμινίου χρονολογούνται από το 1760. Η πρώτη επιτυχημένη προσπάθεια, ωστόσο, ολοκληρώθηκε το 1824 από τον Δανό φυσικό και χημικό Όρστεντ. Αντέδρασε άνυδρο χλωριούχο αργίλιο με αμάλγαμα καλίου, παράγοντας ένα κομμάτι μετάλλου που έμοιαζε με κασσίτερο. Παρουσίασε τα αποτελέσματά του και επέδειξε ένα δείγμα του νέου μετάλλου το 1825

Το 1827, ο Γερμανός χημικός Φρίντριχ Βόλερ επανέλαβε τα πειράματα του Όρστεντ αλλά δεν αναγνώρισε κανένα αλουμίνιο (ο λόγος για αυτό ανακαλύφθηκε μόλις το 1921.) Διεξήγαγε ένα παρόμοιο πείραμα την ίδια χρονιά αναμειγνύοντας άνυδρο χλωριούχο αργίλιο με κάλιο (η διαδικασία Βόλερ) και παρήγαγε μια σκόνη αλουμινίου. Το 1845, μπόρεσε να παράγει μικρά κομμάτια μετάλλου και περιέγραψε ορισμένες φυσικές ιδιότητες αυτού του μετάλλου. Για πολλά χρόνια στη συνέχεια, ο Βόλερ θεωρούνταν ο άνθρωπος που ανακάλυψε το αλουμίνιο.

Τσαρλς Μάρτιν Χολ και Πολ Ερούλ

Καθώς η μέθοδος Βόλερ δεν μπορούσε να αποδώσει μεγάλες ποσότητες αλουμινίου, το μέταλλο παρέμεινε σπάνιο. Το κόστος του ξεπέρασε αυτό του χρυσού, όπως τονίζει το φυλλάδιο The A-B-C’s of Aluminum (Reynolds Metals Company, Louisville, Kentucky, 1950).   πρώτη βιομηχανική παραγωγή αλουμινίου ξεκίνησε το 1856 από τον Γάλλο χημικό Ανρί Ετιέν Σεν-Κλερ Ντεβίλ. Ο Ντεβίλ είχε ανακαλύψει ότι το τριχλωριούχο αλουμίνιο μπορούσε να αναχθεί με νάτριο, το οποίο ήταν πιο βολικό και λιγότερο ακριβό από το κάλιο, το οποίο είχε χρησιμοποιήσει ο Βόλερ.

Ακόμα και τότε, το αλουμίνιο δεν ήταν ακόμη μεγάλης καθαρότητας και είχε διαφορετικές ιδιότητες ανά δείγμα.

.Η πρώτη βιομηχανική μέθοδος παραγωγής μεγάλης κλίμακας αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από τον Γάλλο μηχανικό Πολ Ερούλ και τον Αμερικανό μηχανικό Τσαρλς Μάρτιν Χολ και ευρεσιτεχνία στις 23 Φεβρουαρίου του 1886. Η διαδικασία Hall-Héroult μετατρέπει την αλουμίνα σε μέταλλο. Ο Αυστριακός χημικός Καρλ Γιόσεφ Μπάγιερ ανακάλυψε έναν τρόπο καθαρισμού του βωξίτη για την παραγωγή αλουμίνας, γνωστός πλέον ως η διαδικασία Bayer, το 1889. Η σύγχρονη παραγωγή αλουμινίου βασίζεται στις διαδικασίες Bayer και Hall-Héroult.

Χυτήριο αλουμινίου αρχές 20ου αιώνα

Πτώση τιμών από μαζική παραγωγή

Καθώς η παραγωγή μεγάλης κλίμακας προκάλεσε πτώση των τιμών του αλουμινίου, το μέταλλο χρησιμοποιήθηκε ευρέως σε κοσμήματα, σκελετούς γυαλιών, οπτικά όργανα, επιτραπέζια σκεύη και αλουμινόχαρτο, και άλλα καθημερινά αντικείμενα τη δεκαετία του 1890 και στις αρχές του 20ού αιώνα.

Η ικανότητα του αλουμινίου να σχηματίζει σκληρά αλλά ελαφριά κράματα με άλλα μέταλλα παρείχε στο μέταλλο πολλές χρήσεις εκείνη την εποχή.Κατά τη διάρκεια του Α’ Παγκοσμίου Πολέμου, οι μεγάλες κυβερνήσεις απαίτησαν μεγάλες ποσότητες αλουμινίου για ελαφριές, ανθεκτικές ατράκτους. Κατά τη διάρκεια του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου, η ζήτηση από τις μεγάλες κυβερνήσεις για την αεροπορία ήταν ακόμη υψηλότερη.

Από τις αρχές του 20ού αιώνα έως το 1980, η βιομηχανία αλουμινίου χαρακτηρίστηκε από καρτελοποίηση, καθώς οι εταιρείες αλουμινίου συνωμότησαν για να διατηρήσουν τις τιμές υψηλές και σταθερές.

Οι νόμοι κατά των καρτέλ διαδοχικών αμερικανικών κυβερνήσεων μπόρεσαν να απελευθερώσουν την αγορά του μετάλλου.

Μέχρι τα μέσα του 20ού αιώνα, το αλουμίνιο είχε γίνει μέρος της καθημερινής ζωής και απαραίτητο συστατικό των οικιακών ειδών. Το 1954, η παραγωγή αλουμινίου ξεπέρασε αυτή του χαλκού,] ιστορικά δεύτερη σε παραγωγή μόνο μετά τον σίδηρο, καθιστώντας το το πιο παραγόμενο μη σιδηρούχο μέταλλο. Κατά τα μέσα του 20ού αιώνα, το αλουμίνιο αναδείχθηκε ως υλικό πολιτικού μηχανικού, με εφαρμογές σε κτίρια τόσο σε βασικές κατασκευές όσο και σε εργασίες εσωτερικής διακόσμησης, και χρησιμοποιήθηκε όλο και περισσότερο στη στρατιωτική μηχανική, τόσο για αεροπλάνα όσο και για κινητήρες τεθωρακισμένων οχημάτων.

Η βιομηχανία αλουμινίου σήμερα

Η βιομηχανία αλουμινίου είναι μια παγκόσμια αγορά πολλών εκατοντάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων, γεγονός που αντικατοπτρίζει τον ουσιαστικό ρόλο της στις κατασκευές, την αυτοκινητοβιομηχανία, την αεροδιαστημική, τη συσκευασία, τις μεταφορές και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας.

Σύμφωνα με το Fortune, tο 2025, η παγκόσμια αγορά αλουμινίου εκτιμήθηκε ότι αξίζει περίπου 265 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ.

Οι προβλέψεις θεωρούν ότι θα αυξηθεί προς τα 280 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ και πλέον έως το 2026 και ενδεχομένως θα φτάσει τα 450 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ ή και περισσότερο στις αρχές της δεκαετίας του 2030, καθώς αυξάνεται η ζήτηση για ελαφρά μέταλλα σε ηλεκτρικά οχήματα, υποδομές και αεροδιαστημική αυξάνεται.

Σύγχρονο χυτήριο

 Έσοδα και κέρδη

Τα έσοδα και τα κέρδη από αλουμίνιο προέρχονται από διάφορους συνδεδεμένους τομείς:

Παραγωγή & χύτευση

Μεγάλοι παραγωγοί όπως η United Company Rusal και άλλοι ανέφεραν ισχυρή κερδοφορία τα τελευταία χρόνια, λόγω των υψηλότερων τιμών αλουμινίου και της ζήτησης από τις αγορές ηλεκτρικών οχημάτων και υποδομών. Για παράδειγμα, η Rusal κατέγραψε καθαρά κέρδη περίπου 803 εκατομμυρίων δολαρίων το 2024, σχεδόν τριπλάσια από τα κέρδη της σε σχέση με το προηγούμενο έτος, αναφέρει το Fortune.

Ορισμένες μεγάλες εταιρείες αλουμινίου δείχνουν πώς κλιμακώνονται τα κέρδη και τα έσοδα:

Η Constellium SE, ένας παγκόσμιος προμηθευτής προϊόντων αλουμινίου, ανέφερε έσοδα περίπου 8,4 δισεκατομμυρίων δολαρίων το 2025 (αν και δεν είναι όλα καθαρά έσοδα από την τήξη αλουμινίου – είναι πωλήσεις προϊόντων διύλισης).

Κινέζικοι βιομηχανικοί γίγαντες όπως η East Hope Group έχουν διαφοροποιήσει τα τμήματα αλουμινίου με έσοδα δεκάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων ΗΠΑ, υποδεικνύοντας την κλίμακα των εσόδων από την παραγωγή βιομηχανικού αλουμινίου.

Έσοδα από μεταγενέστερες δραστηριότητες

Σε χώρες όπως ο Καναδάς, οι εξαγωγές αλουμινίου παρήγαγαν περίπου 11,3 δισεκατομμύρια δολάρια από ακατέργαστο και μη κραματοποιημένο αλουμίνιο σε ένα πρόσφατο δημοσιονομικό πλαίσιο, συν επιπλέον δισεκατομμύρια από ημιτελή και τελικά μεταλλικά προϊόντα.

Η κερδοφορία του αλουμινίου ποικίλλει σημαντικά ανά εταιρεία, περιοχή, κόστος ενέργειας και τιμές αγοράς. Μεμονωμένες εταιρείες μπορούν να δημιουργήσουν κέρδη από εκατοντάδες εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια ετησίως, ενώ τα έσοδα της παγκόσμιας αγοράς ανέρχονται σε εκατοντάδες δισεκατομμύρια ετησίως.

Η τήξη αλουμινίου είναι μια από τις πιο ενεργοβόρες βιομηχανικές διαδικασίες καθιστώντας το κόστος παραγωγής και το κέρδος στενά συνδεδεμένα με το κόστος ενέργειας και το μείγμα πηγών.

Αυξανόμενη Ζήτηση

Η ζήτηση από τομείς όπως η αυτοκινητοβιομηχανία (ειδικά τα ηλεκτρικά οχήματα), οι μεταφορές και οι συσκευασίες οδηγεί στην ανάπτυξη της αγοράς και, σε πολλές περιπτώσεις, βελτιώνει την τιμολογιακή ισχύ για τους παραγωγούς.

Η βιομηχανία αλουμινίου αναμένεται να συνεχίσει να επεκτείνεται παγκοσμίως, με την αυξανόμενη ζήτηση για ελαφριά, ανακυκλώσιμα υλικά και τη στροφή προς την παραγωγή χαμηλών εκπομπών άνθρακα να προσελκύει επενδύσεις.

Παγκόσμια παραγωγή: ~72 εκατομμύρια μετρικοί τόνοι ετησίως (2024).

Κύριοι παραγωγοί: Κίνα (~43 Mt), Ινδία (~4,2 Mt), Ρωσία (~3,8 Mt), Καναδάς (~3,3 Mt), ΗΑΕ (~2,7 Mt).

Αγοραία αξία: ~265 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2025, με αύξηση κατά τη δεκαετία του 2030.

Οι μεγάλοι παραγωγοί αλουμινίου κερδίζουν τακτικά εκατοντάδες εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ σε καθαρά κέρδη ετησίως (π.χ., Rusal ~803 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ το 2024). Από αυτά δεκάδες έως εκατοντάδες δισεκατομμύρια είναι τα έσοδα που σχετίζονται με το αλουμίνιο παγκοσμίως κάθε χρόνο.