1. Alumiini on maankuoren runsain metallielementti
Alumiini on kolmanneksi runsain alkuaine maankuoressa hapen ja piin jälkeen ja myös runsain metallialkuaine maankuoressa, sen osuus maankuoren kokonaismassasta on 8,23 %. Alumiinia löytyy yleensä yhdistelmämuodossa (alumiinisilikaatit ja alumiinioksidit) bauksiitista, joka on alumiinin tuotannon pääraaka-aine, jota tuotetaan maailmanlaajuisesti noin 57 miljoonaa tonnia vuodessa.
2. Maat, joissa on rikkaimmat bauksiittivarat
Rikkaimman bauksiittivarannon maa on Afrikan maa Guinea, jonka varannot ovat jopa 7,4 miljardia tonnia, mikä vastaa noin neljännestä maailman kokonaisvarannoista. Sitä seuraavat tiiviisti Vietnam, Australia ja Brasilia, joiden varannot ovat 5,8 miljardia tonnia, 3,5 miljardia tonnia ja 2,7 miljardia tonnia. Guineassa ei ole vain runsaasti bauksiittivarantoja, vaan sen bauksiittituotanto on myös yksi maailman suurimmista, ja se on 97 miljoonaa tonnia vuonna 2023.
3. Alumiini oli ennen kultaa kalliimpaa
1800-luvulla alumiini oli kalliimpaa kuin kulta. Vuonna 1852 alumiinikilon hinta oli peräti 1200 dollaria, kun kullan kilon hinta oli vain 600 dollaria. Koska alumiinin louhintaprosessi oli erittäin monimutkainen ja kallis, alumiinia pidettiin tuolloin eräänlaisena jalometallina. Esimerkiksi Napoleon III, silloinen Ranskan kuningas, valmisti alumiinisia astioita VIP-henkilöille juhlissa, kun taas tavalliset vieraat käyttivät kultaisia astioita.
4. Elektrolyysimenetelmän ansiosta alumiinin valmistuskustannukset romahtavat.
Alumiini on kalliimpaa kuin kulta vuonna 1886 tilanne on muuttunut radikaalisti, sitten keksijä Charles Martin Hall ja Paul Eyre vastaavasti Yhdysvalloissa ja Ranskassa kehitetty itsenäisesti elektrolyysimenetelmä alumiinia, mikä vähentää merkittävästi alumiinin tuotannon kustannuksia. 1900-luvun alkuun mennessä alumiinin hinta oli laskenut dramaattisesti, mikä teki siitä yleisen ja edullisen metallin.
Elektrolyyttinen alumiinin tuotanto perustuu sähkövirran käyttöön kryoliittiin liuenneen alumiinioksidin (Na3AlF6) elektrolysoimiseksi korkeissa lämpötiloissa (950-980 astetta) puhtaan alumiinin ja hiilidioksidin tuottamiseksi. Yhden alumiinitonnin tuottamiseen tarvitaan noin 13,000 - 15,000 kWh sähköä.
5. Alumiini ei koskaan ruostu
Kun alumiini altistuu ilmalle, se reagoi nopeasti hapen kanssa muodostaen ohuen kerroksen alumiinioksidia (Al2O3). Tämä alumiinioksidikalvo on vain muutaman nanometrin paksuinen, mutta sen kovuus on lähellä timantin kovuutta, mikä suojaa tehokkaasti alla olevaa metallia lisäkorroosiolta. Toisin sanoen alumiinin hapetusprosessi estää sen sijaan uudet reaktiot. Tämän ominaisuuden ansiosta alumiinia käytetään laajalti rakentamisessa, ilmailu- ja meritekniikassa, koska se pysyy vakaana ankarissa ympäristöissä.
6. Alumiini on erittäin heijastava metalli
National Institute of Standards and Technology (NIST) mukaan alumiinipinnat heijastavat tehokkaasti näkyvää valoa, infrapunavaloa ja sähkömagneettisia aaltoja. Alumiinin heijastavuus voi vaihdella 80 %:sta 95 %:iin eri olosuhteissa, ja puhtaan alumiinin erittäin kiillotetussa tilassa heijastavuus voi olla 87 %. Alumiinin korkea heijastavuus tekee siitä yleisesti käytetyn materiaalin optisissa järjestelmissä, kuten kaukoputkien ja mikroskooppien peileissä.
7. Alumiinia käytetään pääasiassa metalliseosten muodossa
Vaikka puhtaalla alumiinilla on erinomainen sähkön- ja lämmönjohtavuus, sen mekaaninen lujuus on alhainen. Ja sekoittamalla sitä muiden metallien, kuten kuparin, magnesiumin, piin ja sinkin kanssa, alumiiniseokset voivat parantaa merkittävästi lujuutta ja korroosionkestävyyttä. Esimerkiksi 2024-alumiiniseos, joka sisältää 4,5 % kuparia, on yli 50 % vahvempi kuin puhdas alumiini. Amerikan alumiiniyhdistyksen mukaan alumiiniseokset muodostavat yli 85 % maailmanlaajuisesta alumiinin kulutuksesta.
8. Alumiiniseokset ovat pääasiallinen lentokoneiden valmistuksessa käytetty materiaali
Alumiiniseoksia käytetään laajalti ilmailuteollisuudessa niiden keveyden, suuren lujuuden ja korroosionkestävyyden vuoksi. MDPI:n tutkimuksen mukaan alumiiniseokset muodostavat yli 80 % nykyaikaisten kaupallisten lentokoneiden rakenteellisesta painosta. Kaksi yleisimmin käytettyä tyyppiä ovat 2024 alumiiniseos ja 7075 alumiiniseos. 2024-alumiiniseos sisältää 4,5 % kuparia ja sillä on erinomainen väsymislujuus ja halkeilukestävyys, ja sitä käytetään yleisesti lentokoneen siipien ja rungon rakenteissa. Vaikka 7075-alumiiniseos sisältää 5,6 % sinkkiä ja 2,5 % magnesiumia, sen korkea lujuus ja korroosionkestävyys tekevät siitä ihanteellisen materiaalin lentokoneiden rungoille ja laskutelineille.
9. Alumiinijauhetta käytetään laajalti räjähteissä ja ilotulituksissa.
Tämä johtuu siitä, että alumiinijauhe voi merkittävästi parantaa räjähdyksen ja palamisen vaikutusta. Ilotulituksissa alumiinijauhe sekoitetaan hapettimien, kuten kaliumkloraatin, kanssa, jolloin muodostuu flash-jauhe, seos, joka tuottaa voimakasta valoa ja ääntä 2 millisekunnissa. Ja räjähteissä alumiinijauheen lisääminen voi lisätä räjähdyksen lämpötilaa ja iskuaallon voimaa. Tutkimusten mukaan alumiinijauheen lisääminen voi lisätä räjähteiden räjähdysnopeutta yli 20 %.
10. Lähes 75 % kaikesta ihmisten koskaan valmistamasta alumiinista on edelleen käytössä.
Siitä lähtien, kun alumiinia tuotettiin ensimmäisen kerran vuonna 1888, maailmanlaajuisesti on tuotettu yli 160 miljoonaa tonnia primaarialumiinia. Kansainvälisen alumiiniliiton mukaan tästä on edelleen käytössä noin 120 miljoonaa tonnia (74,5 prosenttia). Monilla teollisuusmarkkinoilla, kuten autoteollisuudessa ja rakentamisessa, alumiinin kierrätysaste ylittää 90 %. Yli 30 miljoonaa tonnia alumiiniromua kierrätetään maailmanlaajuisesti vuosittain, mikä varmistaa, että alumiini on yksi kierrätettävimmistä materiaaleista planeetalla.
