Grondstoffen in een moderne economie<br />CASE-STUDY: ALUMINIUM<br />
Grondstoffen<br />Niet hernieuwbaar<br />Fossiele brandstoffen<br />Ertsen <br />Hernieuwbaar<br />Hout <br />Vis<br />Reg...
Economie en natuurlijke hulpbronnen<br />Jagers verzamelaars<br />Agrarische samenleving<br />Industriële samenleving<br /...
Jagers - verzamelaars<br />
Jagers verzamelaars<br /> (tot 8000 BC):<br /> extreem lage bevolkingsdichtheid; <br />arbeidsdeling gebaseerd op sexe/lee...
Agrarische  samenleving<br />
Agrarische samenleving <br />(8000 BC – 1800 AD):<br /> (half-sedentaire) landbouw en veeteelt; <br />geleidelijke beheers...
Industriële samenleving<br />
Industriële samenleving<br />(1800 AD – nu): <br />intensief gebruik van grondstoffen (inclusief fossiele brandstoffen); <...
Natural economy<br />
CASE-STUDY ALUMINIUM<br />
Doel case-study<br />Belang aangeven van grondstof als aluminium binnen consumptiepatroon.<br />Productieweg aluminium sch...
Aluminium (chemie)<br />Aluminium is na zuurstof en silicum het meest voorkomende element op aarde. Zo&apos;n 8% van onze ...
Een heleboel aluminium in de aardkorst.<br />
Aluminium (maatschappelijk)Voordelen  (1)<br />Licht in gewicht: 2700kg/m3 (staal 7800kg/m3) <br />Goede warmtegeleider<br...
Aluminium (maatschappelijk)nadelen  (<br />Kostbaar<br />Milieuonvriendelijk: Ecoindicator 19.60 (staal 4.66) <br />Moeili...
TOEPASSINGEN<br />VLIEGTUIGINDUSTRIE<br />VERPAKKINGSINDUSTRIE<br />AUTOINDUSTRIE<br />RAAMKOZIJNEN<br />
Transportmiddelen<br />Vliegtuigen<br />Auto’s<br />Fietsen<br />Brandstofwinst<br />
Verpakkingsmiddelen<br />Eigenschappen van aluminium die relevant zijn voorverpakkingen:<br />Uitstekende barrière-eigensc...
Aluminiumconsumptie<br />Momenteel ongeveer 30 kilo per Nederlander per jaar.<br />1		De bouwsector: 35 tot 65 % van de to...
Wereld consumptie en productie<br />
ALUMINIUM PRODUCTIEDATA(in KT)<br />
VAN BAUXIET NAAR ALUMINIUM<br />
Van bauxiet naar aluminium<br />Mijnbouw: afgraven van erts (bauxiet)<br />Raffinage: van bauxiet naar aluinaarde (alumina...
HET PRODUCTIEPROCES<br />
DE BAUXIETMIJN<br />
DE BAUXIETMIJN<br />
Bauxietwinning<br />Voor 1000 kilo primair aluminium moet ongeveer 0.7m2 worden afgegraven tot een diepte van 7 meter. <br...
Van bauxiet naar aluinaarde.<br />Bauxiet wordt gevormd door drie componenten: Al, O en H (Al2O3.nH2O).<br />Het scheiden ...
Van bauxiet naar aluinaarde RODE MODDER<br />
Rode modder<br />Red mud kan op kleine schaal worden gebruikt voor het kleuren van dakpannen, waterzuivering, vulmateriaal...
Aluinaarde (Lossen in Delfzijl)<br />
ELECTROLYSE VAN ALUINAARDE<br />
Electrolyse<br />De laatste stap bestaat uit het scheiden van Al en O2 door electrolyse. <br />Voor het elektrolyseproces ...
DE ALUMINIUMFABRIEKNoorwegen<br />
Halffabrikaat: walsblokken of extrusiepalen<br />
RECYCLEN<br />SECUNDAIR SMELTEN<br />95% MINDER ENERGIEGEBRUIK (tijdens smelten)<br />Economische rendabel om aluminium te...
Recyclen<br />Om aluminium te recyclen moet het gescheiden worden uit het standaard afval. Omdat het niet ferro-magnetisch...
Het ene aluminium is het andere niet.<br />Twee inputstromen voor de recycling van aluminium:<br />processchroot  en postc...
Scheiden door gewichtsverschillen (de Eddy-current)<br />
Aluminium, Case Study
Aluminium, Case Study
Aluminium, Case Study
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Aluminium, Case Study

1,373 views

Published on

Published in: Education, Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,373
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
14
Actions
Shares
0
Downloads
19
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Aluminium, Case Study

  1. 1. Grondstoffen in een moderne economie<br />CASE-STUDY: ALUMINIUM<br />
  2. 2. Grondstoffen<br />Niet hernieuwbaar<br />Fossiele brandstoffen<br />Ertsen <br />Hernieuwbaar<br />Hout <br />Vis<br />Regenwater<br />Grondwater?<br />
  3. 3. Economie en natuurlijke hulpbronnen<br />Jagers verzamelaars<br />Agrarische samenleving<br />Industriële samenleving<br />Post-industriële samenleving – informatiesamenleving (?)<br />
  4. 4. Jagers - verzamelaars<br />
  5. 5. Jagers verzamelaars<br /> (tot 8000 BC):<br /> extreem lage bevolkingsdichtheid; <br />arbeidsdeling gebaseerd op sexe/leeftijd; <br />geringe technologische ontwikkeling; <br />geringe impact op natuur; <br />gedeelde armoede.<br />
  6. 6. Agrarische samenleving<br />
  7. 7. Agrarische samenleving <br />(8000 BC – 1800 AD):<br /> (half-sedentaire) landbouw en veeteelt; <br />geleidelijke beheersing van natuur (zaadverdedeling; irrigatie; domesticatie);<br /> waterkracht, windkracht en dierlijke kracht;<br /> toename van de bevolkingsdichtheid; <br />rijkdom voor enkelen. <br />
  8. 8. Industriële samenleving<br />
  9. 9. Industriële samenleving<br />(1800 AD – nu): <br />intensief gebruik van grondstoffen (inclusief fossiele brandstoffen); <br />Mechanisering (machines)<br />rijkdom voor velen.<br />Massaconsumptie / weggooimaatschappij<br />Afval productie.<br />
  10. 10. Natural economy<br />
  11. 11. CASE-STUDY ALUMINIUM<br />
  12. 12. Doel case-study<br />Belang aangeven van grondstof als aluminium binnen consumptiepatroon.<br />Productieweg aluminium schetsen, met bijbehorende afval en milieuproblematiek.<br />Mogelijkheden en beperkingen voor hergebruik schetsen.<br />
  13. 13. Aluminium (chemie)<br />Aluminium is na zuurstof en silicum het meest voorkomende element op aarde. Zo&apos;n 8% van onze aardkost bestaat uit aluminium, echter altijd gebonden met zuurstof als Al2O3. Dit komt het meeste voor in Bauxiet wat gemiddeld 55% aluminiumoxide bevat. Belangrijke winplaatsen voor bauxiet zijn tropische en subtropische gebieden.<br />
  14. 14. Een heleboel aluminium in de aardkorst.<br />
  15. 15. Aluminium (maatschappelijk)Voordelen (1)<br />Licht in gewicht: 2700kg/m3 (staal 7800kg/m3) <br />Goede warmtegeleider<br />Goede oxidatiebestendigheid<br />Decoratief<br />Goede stroomgeleider (dubbel zo goed als Cu) <br />Niet giftig en dampdicht<br />100% recycleerbaar door zijn laag smeltpunt<br />Niet-magnetisch<br />Hoge elasticiteitsmodulus (7200 kg/mm²) <br />Lage uitzettingscoëfficiënt (1.19 mm per m op 50° temperatuurverschil) <br />
  16. 16. Aluminium (maatschappelijk)nadelen (<br />Kostbaar<br />Milieuonvriendelijk: Ecoindicator 19.60 (staal 4.66) <br />Moeilijk soldeer- of lasbaar<br />Moeilijk gietbaar: neemt snel gas op in vloeibare toestand <br />
  17. 17. TOEPASSINGEN<br />VLIEGTUIGINDUSTRIE<br />VERPAKKINGSINDUSTRIE<br />AUTOINDUSTRIE<br />RAAMKOZIJNEN<br />
  18. 18. Transportmiddelen<br />Vliegtuigen<br />Auto’s<br />Fietsen<br />Brandstofwinst<br />
  19. 19. Verpakkingsmiddelen<br />Eigenschappen van aluminium die relevant zijn voorverpakkingen:<br />Uitstekende barrière-eigenschappen tegen micro-organismen, lucht, licht, water, aroma, zuurstof, olie en vet<br />Bestand tegen grote temperatuurverschillen, diepvriezen en bakken.<br />Warmtegeleiding en reflectie<br />Geschikt voor voeding, drank en medicijnen<br />Niet giftig<br />Laag gewicht<br />Recyclebaar<br />
  20. 20. Aluminiumconsumptie<br />Momenteel ongeveer 30 kilo per Nederlander per jaar.<br />1 De bouwsector: 35 tot 65 % van de totale consumptie. <br />De transportsector<br />De machinebouw, <br />verpakkingen<br />consumenten producten.<br />
  21. 21. Wereld consumptie en productie<br />
  22. 22. ALUMINIUM PRODUCTIEDATA(in KT)<br />
  23. 23. VAN BAUXIET NAAR ALUMINIUM<br />
  24. 24. Van bauxiet naar aluminium<br />Mijnbouw: afgraven van erts (bauxiet)<br />Raffinage: van bauxiet naar aluinaarde (alumina: Al2O3)<br />Smelten: d.m.v. elektrolyse scheiden van Aluminium en zuurstof<br />Walsen en extrusie; maakt basisproducten voor de verwerkende industrie<br />
  25. 25. HET PRODUCTIEPROCES<br />
  26. 26. DE BAUXIETMIJN<br />
  27. 27. DE BAUXIETMIJN<br />
  28. 28. Bauxietwinning<br />Voor 1000 kilo primair aluminium moet ongeveer 0.7m2 worden afgegraven tot een diepte van 7 meter. <br />Eenderde daarvan wordt gewonnen in gebieden met tropisch regenwoud. Met de totale wereldproductie van aluminium is per jaar ongeveer 3,5km2 tropisch regenwoud gemoeid. <br />Ten dele herstelt de natuur zichzelf binnen 10 jaar en ten dele wordt het landschap herbeplant of opnieuw ingericht. <br />  http://www.wielink.info/aluminium/productie-1.htm<br />
  29. 29. Van bauxiet naar aluinaarde.<br />Bauxiet wordt gevormd door drie componenten: Al, O en H (Al2O3.nH2O).<br />Het scheiden vindt plaats door de 4,6 kg bauxiet op te lossen in circa 1,0 liter natronloog (50% oplossing), waarbij na kristallisatie en calcinatie (met kalk) de aluinaarde in poedervorm overblijft.; puur alumniniumoxide.<br />
  30. 30. Van bauxiet naar aluinaarde RODE MODDER<br />
  31. 31. Rode modder<br />Red mud kan op kleine schaal worden gebruikt voor het kleuren van dakpannen, waterzuivering, vulmateriaal voor asfaltwegen, rookgasontzwavelingen en kunstmest.<br />Maar het merendeel is niet economisch bruikbaar en wordt doorgaans opgeslagen in bekkens met een ondoordringbarekleibodem. <br />Na een periode van 5 à 10 jaar is door omzetting van CO2 uit de lucht of uit regenwater het restant natronloog geneutraliseerd tot water en soda. <br />
  32. 32. Aluinaarde (Lossen in Delfzijl)<br />
  33. 33. ELECTROLYSE VAN ALUINAARDE<br />
  34. 34. Electrolyse<br />De laatste stap bestaat uit het scheiden van Al en O2 door electrolyse. <br />Voor het elektrolyseproces van primair aluminium is veel elektrische energie nodig. In feite is na bauxiet elektriciteit de tweede grondstof voor primair aluminium. <br />Dit is de reden dat primaire smelters gebouwd worden op plekken waar goedkope elektriciteit beschikbaar is.<br />Om het aluminium uit het bauxiet te krijgen is zeer veel energie nodig: 155MJ/kg. (oftewel In Europa gemiddeld 15 kWh/kg primair aluminium; huidige prijs voor huihsoudens 24 cent, waarvan 15 cent belasting).<br />Ter vergelijking is voor de productie van één kg. ijzer 30MJ nodig. <br />Na extractie ontstaat een materiaal wat Al99,9 genoemd wordt: nagenoeg zuiver aluminium.<br />
  35. 35. DE ALUMINIUMFABRIEKNoorwegen<br />
  36. 36. Halffabrikaat: walsblokken of extrusiepalen<br />
  37. 37. RECYCLEN<br />SECUNDAIR SMELTEN<br />95% MINDER ENERGIEGEBRUIK (tijdens smelten)<br />Economische rendabel om aluminium te recyclen en te hergebruiken. <br />Aluminium kent nagenoeg geen degeneratie, oftewel het is praktisch 100% recyclebaar en opnieuw inzetbaar<br />
  38. 38. Recyclen<br />Om aluminium te recyclen moet het gescheiden worden uit het standaard afval. Omdat het niet ferro-magnetisch is, kan dit niet door boven de band een magneet te houden. Daarom gebeurt het op een aantal andere manieren: <br />handmatig sorteren <br />gescheiden inzamelen <br />scheiden door gewichtsverschillen <br />
  39. 39. Het ene aluminium is het andere niet.<br />Twee inputstromen voor de recycling van aluminium:<br />processchroot en postconsumerschroot.<br />Het processchroot ontstaat tijdens Industriële verwerking, is relatief schoon en kan makkelijk worden gerecycled. <br />Het post-consumerschroot komt van producten die afgedankt zijn, is relatief vervuild en heeft vaak een voorbehandeling nodig. Soms moet er ontijzerd worden of is het nodig een laklaag te verwijderen.<br />
  40. 40. Scheiden door gewichtsverschillen (de Eddy-current)<br />

×