L'alluminio è leggero e versatile, ma produce un'enorme intensità energetica, richiedendo il 10% dell'intera produzione di elettricità dell'Australia. Riciclandolo si consuma solo una frazione dell'energia. Perché non chiudiamo il cerchio?

Questo metallo, il più abbondante nella crosta terrestre, è usato in qualsiasi cosa, dagli utensili da cucina alle lattine di bibite, edifici e parti di aerei.

Da quando abbiamo scoperto come estrarlo nel 19° secolo, sono state fuse circa 1 miliardo di tonnellate di alluminio. Di questi, tre quarti sono riciclabili.

Sfortunatamente, la produzione ad alta intensità energetica dell'alluminio ha gravi conseguenze sul cambiamento climatico. Dobbiamo alimentare la produzione di alluminio con energie rinnovabili e trovare modi migliori per riciclare questo metallo utilissimo.

Per stimolare la riflessione sull'alluminio e sui suoi fabbisogni energetici, ho collaborato con la designer Kyoko Hashimoto per produrre nuove opere di design utilizzando l'alluminio. Questi specchi e vasi sono attualmente in mostra come parte della mostra Sampling the Future della National Gallery of Victoria.

In qualità di designer critici, speriamo di comunicare il problema dei rifiuti creato dalla miscelazione dell'alluminio in compositi irrecuperabili e di riformulare la percezione del valore del metallo, che è diminuito dalla sua scoperta.

Dal metallo prezioso al comune usa e getta

Quando l'alluminio fu estratto e purificato per la prima volta, era più costoso dell'oro. È noto che Napoleone III fece realizzare il sonaglio di suo figlio in alluminio. Nel 1884, essendo il metallo più esotico dell'epoca, fu utilizzato per il cappuccio della piramide del monumento a Washington.

Ora, l'alluminio è abbondante ed economico. L'Australia è il principale produttore mondiale del minerale principale, la bauxite, e la maggior parte esportiamo per la lavorazione all'estero.

Sono necessarie quantità impressionanti di energia per rompere i legami stretti del metallo dai suoi ossidi. In Australia, la produzione di nuovo alluminio rappresenta il 6,5% delle nostre emissioni di gas serra. L'intenso processo chimico crea anche sottoprodotti tossici e inquinamento.

Negli ultimi anni, la produzione di alluminio si è spostata in paesi come l'Islanda, con energia a basso costo e sostenibile da fonti geotermiche.

Sfortunatamente, la parte del leone della produzione avviene in paesi come la Cina e spesso si basa sul carbone australiano. L'Australia è anche ai primi posti nelle emissioni di CO₂ dalla raffinazione dell'allumina, una fase intermedia della lavorazione.

Il riciclaggio dell'alluminio richiede solo il 5% circa dell'energia della fusione, il più alto risparmio energetico di riciclaggio per qualsiasi materiale importante.

I tassi globali di riciclaggio dell'alluminio vanno dal 34% al 70%. In Australia, i tassi di riciclaggio degli imballaggi in alluminio sono compresi tra il 44% e il 66%, ma probabilmente inferiori tra i prodotti industriali e di consumo.

Perché non ricicliamo tutto il nostro alluminio?

C'è spazio per aumentare il riciclaggio, ma la progettazione del prodotto e i flussi di rifiuti pongono sfide.

Ad esempio, l'alluminio che abbiamo utilizzato nei nostri progetti è stato fresato di recente "5083", una lega di magnesio di alta qualità, resistente alla corrosione con tracce di manganese e cromo. Tali tracce di metalli vengono utilizzate per migliorare la rigidità, la resistenza alla corrosione o la capacità di saldatura.

Mentre il nostro fornitore invia ritagli e rottami per il riciclaggio, il mix di leghe diverse significa che questi vengono "riciclati" in prodotti di qualità inferiore. La maggior parte dei rottami di alluminio australiani viene esportata, quindi aumentare il nostro riciclaggio locale ridurrebbe le emissioni derivanti dalla spedizione di questi rottami offshore.

Ci sono perdite sia nei flussi di rifiuti industriali che in quelli di consumo, nonostante le nuove tecnologie di cernita. Le tecnologie a correnti parassite magnetiche possono separare oggetti metallici da oggetti non metallici e persino oggetti metallici non ferrosi l'uno dall'altro.

Il lavoro diventa più difficile quando incontri oggetti multimateriali. Gli elementi di fissaggio in metallo come viti, rivetti e perni, nonché gli adesivi incollati, sono le principali cause di impurità nel riciclaggio dell'alluminio.

Molti prodotti in alluminio sono progettati anche come compositi "ibridi mostruosi" utilizzando materiali che non possono essere facilmente separati. Le cialde di caffè sono l'esempio più famoso.

Questi problemi devono essere risolti in fase di progettazione. Tali problemi significano che l'alluminio viene costantemente perso per uso umano, finendo in discarica e di nuovo nell'ambiente.

Mentre i minerali di alluminio si trovano facilmente in tutto il mondo, il metallo è curiosamente assente dai sistemi biologici. Ha avuto poco ruolo nell'evoluzione di piante o animali e l'alluminio biologicamente disponibile può essere tossico. Non sappiamo se ciò avrà conseguenze di natura a lungo termine.

Abbiamo richiamato l'attenzione su questi problemi nascosti nella progettazione dei nostri vasi in "metalloplastiglomerato". Sono stati realizzati accartocciando e martellando lamiere di alluminio attorno a fibre organiche, plastica e rifiuti di metallo tenero.

In questi lavori, speculiamo su cosa accadrà all'alluminio quando verrà espulso dalle città che crollano e si trasformerà di nuovo in roccia geologica in un lontano futuro.

Potremmo essere i pionieri di un'economia circolare con l'alluminio?

Anche se il mondo lotta per evitare pericolosi cambiamenti climatici, si stima che la domanda di nuovo alluminio raddoppi o triplicherà entro il 2050. Se il riciclaggio dell'alluminio in Australia migliora, è probabile che continueremo a produrre nuovo alluminio per soddisfare la crescente domanda internazionale.

L'Australia esporta la maggior parte del suo nuovo alluminio, nonostante le nostre fonderie facciano affidamento su pesanti sussidi governativi. Queste fonderie sono state utilizzate dai politici per giustificare l'energia dai combustibili fossili per la loro produzione di carico di base.

Questo è un furphy. L'energia idroelettrica funziona bene anche con le fonderie. La produzione di alluminio utilizzando energia rinnovabile può essere giustificata in Australia, se riusciamo a gestirne gli altri impatti ambientali.

L'Australia dovrebbe anche smettere di esportare bauxite o allumina verso paesi con fonderie alimentate a combustibili fossili.

È del tutto possibile porre fine alla necessità di nuovo alluminio. Da quando abbiamo scoperto il metallo, ne abbiamo prodotto circa 1 miliardo di tonnellate. Circa il 75% è attualmente utilizzato e disponibile per il riciclaggio quando necessario. La pianificazione di interrompere la produzione di nuovo alluminio creerebbe un incentivo per una migliore cura del metallo che abbiamo e per ridurre gli sprechi.

E mentre l'alluminio è apprezzato come materiale leggero e resistente, ci sono altri materiali che potrebbero sostituirlo, compresi quelli che catturano il carbonio invece di rilasciarlo.

Rallentare e infine fermare la nuova produzione di alluminio dimostrerebbe come l'economia mondiale può prosperare sotto la decrescita, una contrazione controllata della produzione per arginare il cambiamento climatico e funzionare entro i limiti ecologici del pianeta.

Abbiamo considerato questa idea nella progettazione dei nostri specchi in alluminio e bauxite. Contengono all'incirca la quantità di alluminio che può essere prodotta dalle rocce di bauxite che le contengono. Per comunicare un senso di conservazione, abbiamo modificato il meno possibile la roccia. Abbiamo fatto un taglio per esporre la sua bellissima struttura interna simile a un ciottolo e un secondo per tenere lo specchio.

Nei nostri progetti, speriamo di mostrare la bellezza tecnologica della produzione di alluminio, così come la cura con cui dovremmo affrontarla.

Le proprietà uniche dell'alluminio guidano una produzione sempre maggiore. Ma una mentalità di crescita a tutti i costi per l'estrazione di risorse è pericolosa, specialmente quando possiamo usare ciò che già abbiamo.