Ingeniører jakter på alternativer til kobber – ett metall skiller seg ut

I flere tiår har kobber vært synonymt med effektiv strømføring. Den gode elektriske og termiske ledningsevnen kombinert med høy formbarhet har gjort det til det ideelle valget for alt fra store strømskinner til tynne husledninger. Men denne epoken kan være i ferd med å gå mot slutten.

– Vi bruker kobber fordi det rett og slett er best. Det er ikke mange materialer som kommer i nærheten, sier René Christensen, Group Quality and Development Manager i Alumeco.

– Men vi ser inn i en verden der prisen på kobber blir en stadig mer avgjørende faktor sammenlignet med alternativene.

Prognoser viser at prisen på kobber kan stige kraftig i løpet av de neste 10–20 årene som følge av økende etterspørsel og minkende reserver. Et slikt prissjokk vil uunngåelig tvinge bransjen til å tenke nytt.

Et utfordrende alternativ

I sitt innlegg på EOT-messen i Herning vil René Christensen belyse hvilke alternativer som finnes til kobber. For bransjen er det naturlig å se etter materialer med tilsvarende gode egenskaper.

Han peker på at aluminium skiller seg ut som det mest realistiske og kommersielt tilgjengelige alternativet. Den elektriske ledningsevnen er den beste etter edelmetallene kobber, sølv og gull – hvor de to siste allerede i dag er for dyre til bred bruk.

Men overgangen fra kobber til aluminium er ikke uten utfordringer:

• Ledningsevne og dimensjoner: Selv om aluminium leder strøm godt, er det ikke på nivå med kobber. For å kompensere må ledninger og komponenter i aluminium være større, noe som kan være et problem der plassen er begrenset.
• Varmeledning og kjøling: Aluminium har dårligere varmeledningsevne enn kobber. Siden den elektriske ledningsevnen faller når temperaturen stiger, krever aluminium ofte mer effektive kjøleløsninger eller større konstruksjoner.
• Formbarhet og korrosjon: Kobber er svært fleksibelt og kan lett sveises. Tynne tråder, som i husholdningsledninger, er vanskelige å produsere i aluminium. I tillegg er det risiko for galvanisk korrosjon når to ulike metaller – som kobber og aluminium – er i kontakt i samme installasjon. Dette krever spesielle overgangsløsninger, for eksempel overflatebelegg.

Til tross for disse utfordringene har aluminium også fordeler, forklarer René Christensen. Det er betydelig lettere enn kobber, noe som kan være en fordel i transportsystemer. Dessuten er aluminium et av de mest vanlige grunnstoffene i jordskorpen, og prisen ventes derfor ikke å stige på samme måte som kobber.

Både kobber og aluminium

Ifølge René Christensen er det lite sannsynlig at kobber vil fases helt ut. De unike egenskapene vil fortsatt gjøre det uunnværlig i spesifikke bruksområder, for eksempel der fleksibilitet, plass eller svært tynne tråder er avgjørende.

I faste installasjoner, der strøm skal transporteres over lengre avstander, ser fremtiden derimot annerledes ut. Her kan aluminium i mange tilfeller være et økonomisk og teknisk forsvarlig alternativ.

René Christensens budskap er tydelig:

– Vi må som bransje allerede nå tenke på alternativer. Venter man til prisene skyter fart, er man for sent ute.

Han oppfordrer til en helhetlig tilnærming, der man vurderer alle faktorer – ikke bare ledningsevne, men også vekt, plass og korrosjon – for å utnytte den samlede effekten best mulig.

Artikkelen ble først publisert på Ingeniøren.