Innovating With Copper

ECI lanserade i september 2013 en ny kampanj, ‘Innovating with copper’, för att visa på den betydelse som kopparprodukter har för viktiga samhällsbehov inom förnybar energi, hälsovård, energieffektivare  transport och modern kommunikation.

Utveckling inom de här områdena är ett mycket viktigt stöd för EU-kommissionens mål att återställa industrin som bidragare till 20% av Europas bruttonationalprodukt. Kampanjen visar på en mängd olika exempel där koppar tillför värde för våra industrier och våra liv. Aldrig har koppar varit viktigare för samhället när det handlar om att distribuera elektricitet och vatten på ett säkert sätt och möjliggöra kontinuerlig utveckling av elektroniska apparater.

Den ständiga utvecklingen och testerna av nya koncept inom kopparindustrin bidrar till en kontinuerlig ström av innovationer som på ett dramatiskt sätt kan förändra både tillverkningssätt och produkters prestanda. Den här utvecklingen kan leda till mer kostnadseffektiva processer, minskad miljöpåverkan, lägre energikonsumtion eller minskad användning av dyrbara naturtillgångar.

Innovationer kräver mångsidiga material med hög prestanda

Att tillföra andra metaller, som legeringselement, bidrar i mycket hög grad till vidgade egenskaper hos materialet, vilket ger fler användningsområden längre fram i värdekedjan. Den europeiska kopparindustrin arbetar i nära samarbete med sina kunder för att utveckla tillämpningar som leder till sådana produkter och tjänster som förbättrar våra dagliga liv. Koppar kan också återvinnas, gång på gång, utan att egenskaperna försämras. Det är en bra garanti för att koppar fortsätter att vara ett av de viktigaste och mest mångsidiga materialen.

Case studies
Koppar bidrar till säkrare batterier

Mycket i hemmet, till exempel  rakapparater, mixrar, fjärrkontroller för TV, kameror och ficklampor skulle vara värdelösa utan de alkaliska batterier som förser dem med ström. Det är svårt att föreställa sig en värld utan dem. Funktionen i det alkaliska batteriet baseras på kopparns ledningsförmåga med en så kallad batterispik som ledare av anodströmmen. Traditionellt tillverkades spikens tråd i en koppar-zinklegering som pläterades med ett tunt tennlager. Detta för att minska utvecklingen av vätgas i cellen. Tennet applicerades genom en galvaniseringsprocess. Under användningen bildas vätgas via en naturlig oxidationsprocess, vilket under speciella omständigheter kan blandas med luft och ge en explosiv atmosfär.

Den nya batteritråden består av en modifierad kopparlegering som redan innehåller tenn. På så sätt försvinner galvaniseringsprocessen och med den tillhörande restavfall. Den nya tråden ökar säkerheten genom att bildandet av vätgas halveras. Den ger också kostnadsinbesparingar, minskar läckaget och ökar batteriets livslängd.

En nyutvecklad batteritråd har ytterligare förbättrat mekaniken i det alkaliska batteriet, gjort det säkrare, mer miljövänligt och förbättrat egenskaperna. Det är anledningen till att större batteritillverkare nu börjar använda den i sina slutprodukter.

Vem som än sa om det inte är trasigt, låt det vara” förstod inte hur mycket koppar fortfarande kan erbjuda när den kombineras med andra metaller, i det här fallet zink och tenn, på ett nytt och uppfinningsrikt sätt.

Koppar gör fordon säkra och bekväma

Bilarna vi ser på vägarna i dag skiljer sig en hel del från bilarna för bara tio år sedan. Det är också högst troligt att vi har svårt att föreställa oss de bilar som finns om tio år. Biltillverkare arbetar hela tiden med att göra sina fordon mer bränsleeffektiva, mer miljövänliga, bekvämare, snyggare och att komma med nya lösningar som tilltalar kunderna. Men allt det här måste göras utan att vikten påverkas.

Mässingslegeringar har under årtionden används inom fordonssektorn och sektorn för industriell utrustning. Men i takt med att arbetstemperaturen hos förbränningsmotorer fortsätter att öka krävs nya legeringar för att klara av  de ökade belastningskraven. Kopparindustrin har utvecklat en ny mässingslegering för att speciellt kunna möta de högre krav som ställs på bättre prestanda hos fordon och maskinapplikationer. Den nya legeringen består av 70% koppar med mindre innehåll av mangan, aluminium, kisel, järn och zink.

Den nya legeringen gör det möjligt att möta krav på lättviktskonstruktioner och på minskat utrymme, vilket svarar upp mot den pågående trenden inom teknologin för fordonsmotorer. Den klarar av högre temperaturer jämfört med konkurrerande material och mjuknar inte ens vid temperaturer upp mot 400°C. Den är också utomordentligt hållbar och är mer miljövänlig, både när det gäller produktion och slutanvändning. Samtidigt har den lika bra egenskaper som andra mässingslegeringar, den är mycket lätt att bearbeta och funktionsdugligheten är hög.

Koppar möjliggör prisvärd solenergi

De traditionella energikällorna räcker inte för evigt. Därför handlar det om att hitta de mest hållbara alternativen när det gäller energitillgång. Solcellsteknologin har utvecklats snabbt. Solpaneler har snabbt blivit populära och som en följd av det mer prisvärda. Koppar har bidragit mycket till det.

Tack vare sina inneboende egenskaper, sådana som bra lednings- och bearbetningsförmåga, möjlighet att plätera liksom utmärkta mekaniska egenskaper, har koppar alltid varit ett bra materialval när det handlar om att utvinna elektricitet från solcellen.

Tillverkare har konstruerat ett nytt kopparbaserat material som gör automatiserad masstillverkning av solpaneler möjlig. Det nya bandet för solenergi (PV) tillverkas av mycket ren koppar som valsas platt från en rund tråd och som sen beläggs med tenn. Produktens största fördel är att den är så stark. PV-banden kan användas för tunna plattor vilket ger minskat elektriskt motstånd, maximalt energiuttag och en mer automatiserad process.

Massproduktion gör solpanelerna mer prisvärda och ökar chanserna till ännu större genombrott på marknaden för denna förnybara energiteknologi.
Även om det här innebär en ökad produktionsandel hållbar energi med lägre CO2-avtryck och minskade växthusgaser, garanterar det förstås inte att solen kommer att skina mer.

Koppar motverkar svampbildning i byggnader

Medan luftkonditioneringssystemen gör människors liv betydligt angenämare under varma somrar är de samtidigt en idealisk grogrund för mögel och bakterier. Skadliga luftburna partiklar som damm, pollen, mögelsporer, mjöldagg och bakterier cirkulerar ofta i systemet, vilket negativt kan påverka människors hälsa. Åtminstone är det fallet i konventionella luftkonditioneringssystem där aluminium används.

Koppar har utmärkta antibakteriella egenskaper och när den används i rör för det här ändamålet kan tillväxten av de här organismerna förhindras med upp till 99,99% för bakterier och 99,74% för svampbildning. Samt koppar har ett utmärkt korrosionsmotstånd. En lösning i koppar kostar inte mer och den initiala investeringen bör sen också ställas mot fördelarna med kostnaderna på sikt – Det handlar om minskat underhåll, längre livslängd för produkten och lägre energikonsumtion, vilket innebär lägre kolavtryck. Till det kan läggas fördelarna med en ur hälsosynpunkt  bättre miljö liksom minskade sjukvårdskostnader för dem som drabbas av en infektion.

När du tänker på avkylning under en het dag i ett varmt klimat – tänk då på koppar.

Koppar skyddar energianläggningar till havs

Allt eftersom behovet av alternativa energikällor växer blir projekt till havs, sådana som vindkraftparker, allt viktigare. Men, liksom för befintliga olje- och gasplattformar i marin miljö utsätts de för kraftiga påfrestningar i den mycket korrosiva omgivningen. De måste stå emot havsvatten och UV-strålning, plus tidvatten och vågrörelser. Att skydda dessa stålkonstruktioner mot marin påväxt har alltid inneburit en utmaning med traditionella metoder. En ny typ av angöringsplats för båtar, speciellt utvecklad av kopparindustrin för vindparker, erbjuder ett skyddande hölje för utsatta ytor och ger tillförlitligt skydd mot fukt, hög salthalt och marin påväxt.

Angöringsplatsen för båtar kläs med plåt i en kopparnickellegering som har visat sig vara mycket kostnadseffektiv och som hållit mycket bättre än konventionella lösningar för skydd av ytor. Den är motståndskraftig mot havsvatten och används nu mycket för marina applikationer tack vare sin utmärkta motståndskraft mot påväxt och korrosion. Kopparnickel står också bättre emot stötar från underhållsbåtarnas angöringsmanövrar. Legeringen är lätt att arbeta med och har utmärkta egenskaper vid svetsning, vilket reducerar installationstid och underhållsarbete.

Den utsätts knappast för spänningskorrosion vilket gör att den håller längre.

Koppar ökar energieffektiviteten för luftkonditionering

Ursprungligen tillverkade för allmänna utrymmen i varma klimat har luftkonditioneringssystemen blivit allt populärare på våra kontor, inom olika transportsätt och också i våra hem. Som ett resultat av det har också energiåtgången ökat. VVS-sektorn har reagerat genom att leta efter lösningar som ökar energieffektiviteten, minskar användningen av kylmedel, vilket också inkluderar sådana som inte är skadliga för ozonskiktet utan är mer ekonomiska i största allmänhet.

Nyutvecklade kopparrör har på ett avgörande sätt bidragit till att aggregaten för luftkonditionering fått förbättrad prestanda. Rörens diameter är mindre och de är räfflade invändigt. Det nya utförandet resulterar i bättre värmeöverföring mellan kylvätska och rörväggar, vilket ger ökad energieffektivitet. Mindre material åtgår till rören, mängden kylvätska reduceras, vilket erbjuder större flexibilitet när det gäller design. Kanske efterfrågar marknaden av estetiska skäl ny design av aggregatet. Den nya rörteknologin kräver det dock inte utan är helt kompatibel med befintliga produktionsmetoder och med den utrustning som används inom VVS-industrin. MicroGroove-rören (räfflade insides) erbjuds i en mängd olika legeringar för att alla behov från marknaden ska kunna tillfredsställas.

Koppar hjälper inte bara luftkonditioneringsaggregatet att vara cool utan också att vara häftigt.