Hall-Heroult metoden

I mitten av 1880-talet upptäcktes den smältelektrolytiska metoden att framställa aluminium och "aluminiumåldern" inleddes i industrivärlden. Metoden heter Hall-Héroult efter sina upptäckare och används än i dag.

Principen för tillverkningen bygger på att aluminiumoxid löses upp en i saltsmälta vid en temperatur av ca 965° C och med hjälp av elektrisk ström omvandlas till metall. Ugnen består av en katod i form av en kolinfodrad stålplåtslåda och en kolanod. Så här går det till.

1. Oxiden förs ned i ugnen och löses i det heta saltbadet som består av flytande kryolit.
2. Elektrisk likström leds genom badet. Värmen och spänningen regleras genom att öka eller minska avståndet mellan anod och katod.
3. Aluminiumoxiden sönderdelas i flytande aluminium och syre. Metallen sjunker och lägger sig på botten. Syret stiger upp och förenar sig med kolet ifrån anoden.

En gång om dygnet tappas ugnarna på den flytande metallen. I verk 1, som är ett av världens modernaste och effektivaste primärverk, producerar 56 ugnar vardera ca 1150 kg metall/dygn. I verk 2 finns 262 ugnar som var och en producerar ca 800 kg/dygn.
Ugnarna i verk 1 har en anod som utgörs av 16 förbakade anodkol. Anodkolen förbrukas successivt i processen och byts med jämna intervaller.

Alla ugnar i verket har sin egen dator som övervakar och reglerar processen. Till Söderbergsugnarna i verk 2 används anodmassa i brikettform istället för förbakade anodkol. Anodmassan, som tillverkas i massafabriken, består av petroleumkoks och stenkolstjärbeck. I takt med att anoden förbrukas läggs nya briketter ovanpå anoden. Av värmen smälter briketterna samman och förkoksas till ett fast anodblock.

Aluminiumoxid + el + kolprodukter = Al

1,9 kg aluminiumoxid + 13,3 kWh elenergi (motsvarar 19 bilbatterier) + 330 g koks + 70 g beck. Så ser "receptet" ut för tillverkning av ett kilo primäraluminium med vår bästa teknik.
Efter aluminiumoxid är elenergi den viktigaste råvaran. El kan inte ersättas av något annat och på Kubal är vi beroende av trygga elleveranser. Det var också tillgången av elenergi som en gång avgjorde lokaliseringen av elektrolysverket till Sundsvall. Här fanns det gott om billig energi från vattenkraften.

Under senare år har Kubal gjort betydande investeringar för att minska elförbrukningen.

Idag behöver Kubal ungefär samma mängd elenergi som en stor cellulosaindustri och processen fortsätter att utvecklas mot en lägre energiförbrukning per producerat ton.

Trots en relativt hög energiinsats vid primärproduktionen kan man ändå klassa aluminium som ett energisnålt material. Det har att göra med de stora energibesparingar materialet medför i användning. Man får dock inte glömma återvinningen.
Vid sekundärproduktion av aluminium reduceras energiförbrukningen med 95 procent, jämfört med primärproduktion.

Bauxit från ekvatorn blir svensk aluminium

Aluminium klingar metalliskt, men är i grunden en naturprodukt.
Aluminium utvinns ur aluminiumoxid, vilket i sin tur utvinns ur bauxit. De största bauxitproducerande länderna är Guinea, Jamaica och Australien. Kubal importerar sin aluminiumoxid bland annat från Spanien, Irland och Jamaica.

Bauxitbrytningen och oxidtillverkningen genomförs idag med stor hänsyn till miljön. Hanteringen regleras genom lagar i respektive land.
Det betyder att brytningsområden återställs med hänsyn till både djur- och växtliv. Dagbrott odlas igen, deponierna av rödslam vid oxidfabrikerna blir åter bördig jord.

Den totala areal som friläggs på ett år för all världens aluminiumproduktion uppgår till 14 kvadrat kilometer.

Man kan också jämföra med svensk torvproduktion, som bryter 38 gånger så stora markvolymer som behovet för svensk aluminiumproduktion på ett år.