sig combibloc group logo

Nguyên liệu nhôm

Nhôm có ở khắp mọi nơi, từ tàu vũ trụ đến nhà bếp của chúng ta. Hãy cùng chúng tôi khám phá chi tiết về kim loại phổ biến này và vai trò của nó trong ngành bao bì.
SIG 2023 Blogimages Material Matters 5 Desktop 1920X590

Là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta ngày nay, nhôm có mặt trong mọi thứ - có thể là thiết bị, phụ kiện điện, ô tô, hộp đựng đồ ăn mang đi hoặc cuộn giấy bạc giấu trong ngăn kéo nhà bếp. Tuy nhiên, kim loại có mặt khắp nơi này nằm trong số những khám phá tự nhiên mới hơn và có niên đại chưa đầy 200 năm.

Nhôm có ký hiệu hóa học Al và số nguyên tử 13 Nguồn: Britannica

Trung Quốc là nơi sản xuất nhôm nhiều nhất hiện nay Nguồn: Business ranker

Nhôm chiếm  20-80% trọng lượng kết cấu máy bay Nguồn: simple flying
Lịch sử

Việc phát hiện ra nhôm không hề đơn giản. Vì kim loại không được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng nguyên chất nên nó cần được tách ra thông qua một quá trình hóa học. Và nhiều nhà khoa học đã đóng vai trò then chốt trong hành trình tìm kiếm quy trình lý tưởng. Từ năm 1825 khi kim loại lần đầu tiên được phân lập trong phòng thí nghiệm thông qua điện phân đến năm 1885 khi nhôm công nghiệp đầu tiên được sản xuất và sau đó đến năm 1886 khi phương pháp sản xuất tiết kiệm chi phí được phát hiện cùng lúc ở nhiều nơi trên thế giới. Ba năm sau, một nhà hóa học người Áo đã phát minh ra phương pháp chiết xuất oxit nhôm từ bauxite.

Cùng với nhau, quy trình Hall-Heroult quy trình Hall-Héroult và quy trình Bayer đã thay đổi cách cảm nhận về nhôm và dẫn đến việc sử dụng rộng rãi vật liệu này. Cho đến nay, cả hai quy trình đều không thể thiếu trong sản xuất nhôm.

Quy trình

Sản xuất nhôm bao gồm ba giai đoạn chính. Giai đoạn đầu tiên là khai thác bauxite, loại quặng nhôm phổ biến nhất. Ở giai đoạn thứ hai, bauxite được tinh chế thành alumina hoặc oxit nhôm bằng quy trình Bayer và cuối cùng, nhôm nguyên chất được chiết xuất từ ​​nó thông qua quy trình Hall-Héroult sử dụng điện. Giai đoạn cuối cùng còn được gọi là nấu chảy. Cuối cùng, 1 tấn nhôm có thể được chiết xuất từ ​​​​4-5 tấn bauxite.

Tỷ lệ

Giao thông, xây dựng, điện, hàng tiêu dùng – hầu như không có ngành công nghiệp nào mà nhôm không được sử dụng dưới một hình thức nào đó. Việc áp dụng rộng rãi nó là do các đặc tính về mật độ thấp, độ dẫn điện, tỷ lệ cường độ trên trọng lượng, tính dẻo và khả năng tái chế, cùng nhiều đặc tính khác. Sự phổ biến của nhôm trong bao bì thực phẩm và đồ uống cũng là do đặc tính rào cản đặc biệt của nó giúp ngăn chặn ánh sáng, oxy và độ ẩm.

Thử thách

Có một thực tế là nhôm chiếm hơn 8% vỏ trái đất nhưng quy trình khai thác kim loại phức tạp không phải là không có những thách thức về môi trường. Từ sản phẩm phụ độc hại, bùn đỏ, đến việc sử dụng năng lượng rộng rãi – tác động môi trường của việc sản xuất nhôm có thể rất đáng kể. Lượng khí thải carbon của quá trình sản xuất nhôm chiếm khoảng about 3% lượng khí thải công nghiệp toàn cầu, trong đó ngành luyện kim chiếm tỷ trọng cao nhất trong chuỗi cung ứng.

Sáng kiến ​​Quản lý Nhôm (ASI) đang nỗ lực tích cực hướng tới việc giảm đáng kể lượng khí thải bằng cách yêu cầu các nhà máy luyện kim  cắt giảm lượng khí thải xuống dưới 8 tấn CO2 trên mỗi tấn nhôm được sản xuất vào năm 2030. Do đó, điều quan trọng là chỉ sử dụng chứng nhận ASI như chúng tôi, tại SIG, đã làm việc này trong nhiều năm cho tất cả bao bì có lớp nhôm mỏng của chúng tôi.

Để tái chế

Tái chế nhôm chỉ cần 5% năng lượng cần thiết để khai thác nhôm thô mà không gây ra tác động lớn đến các sản phẩm phụ độc hại. Và vì nhôm có khả năng tái chế vô tận nên điều quan trọng là vật liệu này không bị đưa vào bãi chôn lấp. Nhưng điều đó nói dễ hơn làm, đặc biệt đối với bao bì thực phẩm và đồ uống bằng nhôm sử dụng một lần như hộp đựng mang đi và giấy nhôm. Và mặc dù gần70% nhôm được sử dụng trên toàn cầu được cho là đã được tái chế, nhưng tác động môi trường của 30% còn lại là không thể xem nhẹ - khiến các tổ chức trên toàn thế giới buộc phải đẩy mạnh các sáng kiến ​​tái chế.

Lựa chọn thay thế

Ngày nay, giảm lượng khí thải carbon của một người là mối quan tâm hàng đầu của cả người tiêu dùng và doanh nghiệp. Không có gì ngạc nhiên khi họ cũng đang tìm kiếm các lựa chọn thay thế cho nhôm, dù đó là vật liệu hàng ngày mà họ có thể sử dụng để nướng bánh hay nấu nướng hoặc đóng gói thực phẩm và đồ uống. Ngay cả những hộp carton vô trùng cho đến gần đây cũng có một lớp nhôm mỏng và được coi là cần thiết cho an toàn thực phẩm. Nhưng chúng tôi, tại SIG, đã đi tiên phong về về hộp sữa giấy tiệt trùng đầu tiên trên thế giới không có lớp nhôm. Giải pháp đầu tiên trong ngành này có lượng khí thải carbon thấp hơn tới 27% so với vật liệu đóng gói SIG tiêu chuẩn và cung cấp các đặc tính rào cản hoàn toàn của hộp vô trùng tiêu chuẩn với khả năng ổn định khi bảo quản cho cả các sản phẩm nhạy cảm với oxy.

Trong suốt loạt bài này, chúng tôi đã đi sâu vào các vật liệu đóng gói khác nhau. Nếu bạn bỏ lỡ bất kỳ nội dung nào trong số đó, hãy chú ý đến bài đăng tiếp theo của chúng tôi, nơi chúng tôi sẽ xem lại tất cả tài liệu hoặc đăng ký ngay nhận bản tin độc quyền bán nguyệt san của chúng tôi để nhận bản tóm tắt trong hộp thư đến của bạn.