هناك مخاوف كثيرة حول مصادر غير متجددة وتأثيراتها على البيئة. عندما ننظر إلى التأثيرات البيئية للألمنيوم ، قد يتساءل المرء ، هل هناك أيضًا تأثيرات لهذا المعدن الوفير؟
حسنًا ، هذا سؤال يجب الإجابة عليه.
خام الألومنيوم ، الذي له بدايات متواضعة نسبيًا مثل الصخور الناعمة والأحمر الغنية بالمعادن والمعروفة باسم البوكسيت ، وهو ثمين للغاية ويحتوي على بوهميت ودياسبور وجيبسايت بالإضافة إلى الطين وهيدروكسيدات الحديد والسيليكا الحرة.
يتم أخذ أكثر من 130 مليون طن من البوكسيت على مستوى العالم سنويًا ، وتشير التوقعات الحالية إلى أن لدينا احتياطيات كافية تكفي لمدة 400 عام.
لا يزال أكبر منتجي البوكسيت في العالم هم آسيا (بما في ذلك الصين والهند) وأمريكا الوسطى والجنوبية (بما في ذلك فنزويلا والبرازيل وجامايكا وغيانا وسورينام) وروسيا وأفريقيا وأيسلندا وأستراليا. يوجد البوكسيت في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية والبركانية مع تصريف ممتاز تحت طبقة سطحية حديدية.
في الواقع ، تلبي أستراليا حوالي ثلث إجمالي احتياجاتنا العالمية.
تشتهر المنتجات المصنوعة من الألومنيوم بعمرها الطويل وقابليتها لإعادة التدوير بلا حدود. يمكن إعادة تدوير الألمنيوم إلى أجل غير مسمى دون فقدان جودته. يقلل من الاستثمار الأولي المطلوب للطاقة أثناء عملية الإنتاج.
الألومنيوم مادة قوية وقابلة لإعادة التدوير بالكامل وموفرة للطاقة بشكل لا يصدق.
عملية الاستخراج
يمكن للعمال تحديد موقع البوكسيت غير المعالج باستخدام التعدين المكشوف ، والذي يشار إليه غالبًا باسم التعدين السطحي أو المفتوح أو الشريط ، حيث يتم حفر مساحات كبيرة من الأوساخ بالقرب من السطح لإزالة الموارد القيمة.
ثم يتم إذابة المعدن المطلوب عند درجات حرارة عالية للغاية في حمام كيميائي كاوي بهيدروكسيد الصوديوم بعد نقل المادة إلى وحدة صهر أو وحدة اختزال.
يتم ترشيح الخليط ، وتسخينه إلى 1,000 درجة مئوية ، ثم يضاف الكريوليت إلى المحلول المنصهر.
يمكن بعد ذلك استخراج الألمنيوم المسال وتنظيفه وصبه في سبائك صلبة من خلال التحليل الكهربائي (تطبيق تيار كهربائي قوي جدًا). لكل 4 أطنان من البوكسيت المستخرج ، يتم إنتاج 1 طن من أكسيد الألومنيوم.
جدول المحتويات
التأثير البيئي للألمنيوم
الألمنيوم في حد ذاته له تأثير بيئي منخفض ؛ في الواقع ، يمكن إعادة تدويره ، لكن إنتاج قضبان الألمنيوم والطائرات وما شابه ذلك له آثار بيئية هائلة ، من تعدين المعدن إلى تكرير وصهر وتشكيل هذا المعدن.
1. تأثير إنتاج الألمنيوم
بشكل عام ، يعد إنتاج الألمنيوم من البوكسيت الخام عملية كثيفة الاستخدام للطاقة تستخدم الكثير من الماء والكهرباء والموارد الأخرى (وهذا هو السبب الرئيسي وراء بناء محطات الطاقة لدعم صناعة الألمنيوم فقط).
هناك حاجة إلى كمية هائلة من الكهرباء لإنتاج الألمنيوم النقي لأنه معدن مستقر. يوفر الفحم ، وهو أحد أنواع الوقود الأكثر تلوثًا في الوجود ، نصف طاقة الصهر.
وفقًا لوكالة حماية البيئة ، فإن المركبات الكربونية الفلورية المشبعة التي يتم إطلاقها أثناء عملية صهر الألمنيوم هي أكثر ضررًا بنسبة 9,200 مرة للاحتباس الحراري من ثاني أكسيد الكربون.
عندما يتم إخراج البوكسيت من الأرض ، فإن إجراء تعدين الشريط يزيل جميع النباتات المحلية في منطقة التعدين ، مما يؤدي إلى فقدان الغذاء والموائل للأنواع المجاورة بالإضافة إلى تآكل شديد للتربة.
كثيرًا ما يتم إلقاء مخلفات المناجم الخطرة والحمأة الحمراء الكاوية في حفر المناجم التي تم التنقيب عنها ، حيث تتسرب في النهاية إلى طبقات المياه الجوفية وتلوث إمدادات المياه القريبة.
تستهلك جميع إجراءات التكرير كميات متغيرة من المياه والطاقة ، مما قد يؤدي إلى زيادة انبعاثات الكربون ، وتلوث الهواء والماء ، فضلاً عن الضوضاء والتلوث الحراري.
ينبعث ثاني أكسيد الكربون ، ومركبات الكربون المشبعة بالفلور ، وفلوريد الصوديوم ، وثاني أكسيد الكبريت ، والهيدروكربون العطري متعدد الحلقات ، وقائمة طويلة من غازات الدفيئة الأخرى أثناء الصهر والمعالجة ، وقد ثبت أنها تغطي المناطق المحيطة بأبخرة سامة.
المنتجات الثانوية للاحتراق ، والهباء الجوي الكاوية ، والغبار من البوكسيت ، والحجر الجيري ، والجير المحترق ، والألومينا ، وملح الصوديوم هي عدد قليل من الجزيئات المتولدة أثناء المعالجة والمعروفة بتدهور جودة الهواء.
تستهلك إعادة تدوير الألمنيوم المستخدم 5٪ فقط من الطاقة وينبعث منها 5٪ فقط من غازات الاحتباس الحراري مقارنة بإنتاج ألومنيوم جديد من خام البوكسيت.
الألومنيوم قابل لإعادة التدوير بلا حدود ويحتفظ بكامل سلامته حتى بعد صهره بشكل متكرر. بالإضافة إلى ذلك ، قد تكتمل عملية إعادة التدوير بأكملها في أقل من 60 يومًا.
إعادة تدوير تؤدي أربع علب فقط من البيرة ، أو 96 علبة ، إلى توفير الطاقة الكافية لتشغيل جهاز كمبيوتر محمول لأكثر من شهر.
على الرغم من الاختلافات في أسعار الخردة ، فإن إعادة تدوير الألمنيوم فعال من حيث التكلفة ويولد تدفقًا ثابتًا من النقد للحكومات المحلية والمنظمات غير الربحية وبرامج الرعاية الاجتماعية الأخرى.
يستمر التخلص من علب المشروبات المصنوعة من الألومنيوم في مقالب القمامة في جميع أنحاء العالم. عندما يتم حرق هذه العلب ، يتم إطلاق المواد الخطرة في الهواء ، وقد يستغرق الأمر ما يصل إلى 500 عام حتى تتحلل العلب تمامًا.
تمنع إعادة تدوير منتجات الألمنيوم التي تم إنتاجها بالفعل تكوّن أي نفايات جديدة وتوفر مساحة قيّمة لطمر النفايات.
2. تلوث المياه
الألومنيوم مصدر كبير لتلوث المياه، على الرغم من أنه نادرًا ما يتم تمييزه. هذا يرجع أساسًا إلى انتشاره الطبيعي واستخدامه الصناعي.
نظرًا لصفاته الاستثنائية ، بما في ذلك طبيعته الخفيفة الوزن ، ومقاومة التآكل ، والعمر الطويل ، والتوصيل الكهربائي ، يعتبر الألومنيوم مادة مفيدة. نتيجة لذلك ، يتم استخدام الألمنيوم في العديد من الصناعات المختلفة ، مثل خطوط النقل الكهربائي ، والتغليف ، والبناء ، والنقل ، على سبيل المثال لا الحصر.
بسبب النشاط البركاني والينابيع الحمضية وتجوية الصخور ، يتم إطلاق الألمنيوم في البيئة المائية في كل من الأشكال الطبيعية والتي من صنع الإنسان. ينتج انبعاث الألمنيوم البشري المنشأ عن الأنشطة البشرية مثل التصنيع وإنتاج الألمنيوم والزراعة والعمليات الصناعية التي تنتج مياه الصرف الصحي والنفايات الصلبة.
إذا تم إطلاق الشب (كبريتات ألومنيوم البوتاسيوم) دون معالجة ، وهو مادة تستخدم لتوضيح مياه الشرب ومياه الصرف ، فمن المحتمل أن يكون مصدرًا للألمنيوم.
توجد كميات كبيرة من الألمنيوم بشكل أساسي في المياه العذبة على عكس المياه البحرية لأن درجة حموضة المياه العذبة أقل من مياه المحيطات تعزز قابلية ذوبان الألمنيوم.
زيادة مستويات الألمنيوم في الماء ناتجة إلى حد كبير عن الأمطار الحمضية المرتبطة بالنشاط الصناعي ، مما يقلل من درجة الحموضة في الماء ويشجع على انحلال كل من الأشكال البشرية والطبيعية.
نتيجة لذلك ، يعتبر الألمنيوم مصدرًا ثابتًا لـ تلوث المياه العذبة في كل من المناطق الحضرية والريفية ، بعد آثار ضارة على الحياة المائية وإمكانية الوصول في النهاية إلى السلسلة الغذائية البشرية.
3. تأثير الألمنيوم على الحياة المائية
عند وجوده بتركيزات كبيرة ، فإن الألومنيوم (Al) ، أي ، مصادر النقطة الصناعية لمياه معالجة Al-rich ، معروف منذ فترة طويلة بأنه خطير على كائنات المياه العذبة المائية.
السبب الرئيسي للعواقب البيئية الحالية للألمنيوم هو الترسيب الحمضي. يؤدي هذا إلى زيادة حمضية مستجمعات المياه ، مما يزيد من كمية الألومنيوم في محاليل التربة والمياه العذبة.
ثبت أن للألمنيوم تأثير ضار على مجموعة متنوعة من أنواع طحالب المياه العذبة المفيدة. نظرًا لأنها تعزز التوافر البيولوجي للأكسجين المذاب للمخلوقات أدناه ، فإن طحالب المياه العذبة ضرورية للحفاظ على نظام بيئي تآزري صحي.
تؤثر المتغيرات الفيزيائية والكيميائية مثل درجة حرارة الماء ودرجة الحموضة والملوحة على مدى ضرر الألمنيوم للحياة المائية.
من ناحية أخرى ، من المعروف جيدًا أنه يمكن استخدام الألمنيوم للحد من تكاثر الطحالب الخطرة عن طريق منع توفر المغذيات الأساسية (الفوسفور).
يتعرض النظام البيئي الطبيعي للخطر من المصادر النقطية الصناعية لمياه المعالجة الغنية بالألمنيوم ، حتى لو لم يكن التركيز المنخفض للألمنيوم في الماء ضارًا للغاية.
مادة كيميائية خطرة في البيئة المائية ، يضعف الألومنيوم وظيفة التنظيم التناضحي للكائنات التي تتنفس من خلال خياشيمها ، مثل الأسماك واللافقاريات (أي الحفاظ على ضغط الجسم المناسب في الماء عن طريق الكائنات المائية عن طريق التحكم في امتصاص الأملاح والأيونات من الماء).
يمكن أن يتفاعل الألمنيوم أيضًا كيميائيًا مع ملوثات المياه الأخرى ، مما يؤدي إلى تأثيرات غير متوقعة على التنوع البيولوجي.
على الرغم من أنه كثيرًا ما يُزعم أن التركيزات المنخفضة ليس لها أي آثار ضارة على الحياة المائية ، فقد ثبت أن التعرض المطول لهذه المستويات سام لبعض أنواع النباتات المائية ، وسمك الدانيو ، وسمك البلم ذو الرأس ، والدوارات ، والقواقع.
على الرغم من وجود قدر محدود من الأبحاث التي تدرس تأثير الألمنيوم على الحياة المائية ، إلا أن هذا الموضوع لا يزال محل نقاش ساخن لأن كمية الألمنيوم في الماء تعتمد على العوامل الفيزيائية والكيميائية والبيئية التي تؤثر على النظام البيئي المائي.
ومع ذلك ، هناك دائمًا خطر إذا لم يتم اتباع المعايير التنظيمية لمستويات الألمنيوم المسموح بها لأن هذا المعدن الثقيل يمكن أن يصل في النهاية إلى مياه الشرب ثم السلسلة الغذائية البشرية.
يعرض المخطط الانسيابي في دراسة وكالة حماية البيئة المنشورة مؤخرًا أصول الألمنيوم ومصيره وتأثيره على الحياة المائية.
4. التأثيرات على الطيور والثدييات
قد يُمتص الألمنيوم المُركب عضوياً في النظام الغذائي بسهولة ويتداخل مع وظائف التمثيل الغذائي الحاسمة في الثدييات والطيور. قد يكون لها أيضًا تأثيرات تآزرية مع الملوثات الأخرى. على غرار الحيوانات ، يبدو أن الألمنيوم يؤثر في الغالب على أنظمة الإنزيمات الحيوية لامتصاص التغذية.
5. التأثيرات على النباتات الأرضية
تؤدي الكميات الكبيرة من الألمنيوم الأحادي غير العضوي إلى الإضرار بأنظمة الجذور الفطرية والجذور الدقيقة للنباتات الأرضية. قد تجمع النباتات الألمنيوم. وبالتالي ، يمكن للنباتات المصابة بالألمنيوم أن تعمل كحلقة وصل للمعدن لدخول سلاسل الغذاء الأرضية.
الآثار البيئية للألمنيوم - الأسئلة الشائعة
ما هي القضايا البيئية التي تدخل في صناعة الألمنيوم؟
القضايا البيئية التي تدخل في صناعة الألمنيوم هي انبعاثات الكربون العالية والهواء والماء والضوضاء والتلوث الحراري. ترتبط هذه القضايا البيئية بجميع عمليات التكرير المتضمنة في صناعة الألمنيوم الذي يستخدم مستويات عالية من الكهرباء والماء.
هل صنع الألمنيوم ضار بالبيئة؟
على الرغم من الأهمية الكبيرة للألمنيوم في عالم اليوم ، إلا أن له آثارًا سلبية على البيئة عند معالجته من المنجم ، ولكن إعادة تدوير هذه المواد سيكون قابلاً للتكيف مع مجموعة من الاستخدامات وسيعني تأثيرًا منخفضًا على البيئة.
هل الألومنيوم معدن صديق للبيئة؟
على الرغم من أن إنتاج الألمنيوم للمنجم يمكن أن يكون خطيرًا على البيئة ، إلا أن هذا المعدن هو أحد أكثر المعادن الصديقة للبيئة على وجه الأرض ، وذلك لأنه يمكن إعادة تدوير الألمنيوم عدة مرات لإنتاج نفس المنتج.
كيف يؤثر الألمنيوم في الماء على البيئة؟
الألومنيوم في الماء يشكل خطرا على الموائل المائية. تعمل كعامل سام يسبب فقدان أيونات البلازما والدم الدموي مما يؤدي إلى فشل التنظيم التناضحي في الحيوانات التي تتنفس الخياشيم مثل الأسماك واللافقاريات.
وفي الختام
كما رأينا ، الألمنيوم مهم جدًا لعالم اليوم ، لكن إنتاج هذا المعدن الوفير من المنجم يضر بالبيئة. يمكن إعادة تدوير هذا المعدن. لذا ، دعونا نتبنى إعادة تدوير الألمنيوم على جميع المستويات وفي كل مجتمع.
توصيات
- الزراعة السليمة للأراضي صديقة للبيئة
. - كيف تقوم بتجربة كهرباء البطاطس
. - 14 طرق التخلص من النفايات الكيميائية
. - 5 رموز ألوان للتخلص من النفايات يجب أن تعرفها
. - كيفية حل مشاكل المياه في القرى -10 أفكار
دعاة حماية البيئة عن ظهر قلب. كاتب محتوى رئيسي في EnvironmentGo.
أسعى لتثقيف الجمهور حول البيئة ومشاكلها.
لقد كان الأمر دائمًا متعلقًا بالطبيعة ، يجب أن نحميها لا أن ندمرها.