苹果公司投资了 1300万美元,支持一种新型铝冶炼技术,目的是替代传统工艺中每 25 天就会消耗掉的碳质阳极材料。
自 1886 年以来,铝的生产一直依赖 霍尔–埃鲁法(Hall–Héroult process)。这个过程需要碳阳极,在高温熔融冰晶石(约 960°C)中逐渐被消耗。每块约 415 公斤的碳块在 25 天内就会溶解掉,导致每吨铝产生约 1.5 吨二氧化碳(不含电力来源的排放)。
难题是找到一种材料能在高温熔融冰晶石中长期稳定存在,并且不污染铝(金属中铁含量达到百万分之一就会降低品质),这是冶金学中最难的材料科学问题之一。
解决方案是 金属陶瓷(cermet)阳极,由镍铁氧体陶瓷和铜合金结合而成。
Alcoa 公司花了四十年研究材料科学。Rio Tinto 公司开发了电解槽设计。
苹果在 2018 年促成了双方合作,成立了合资公司 Elysis。
2025 年 11 月,Elysis 在加拿大魁北克 Alma 工厂运行了一个 450 kA 电解槽,阳极释放的是氧气而不是二氧化碳,寿命比碳阳极长 30 倍。这是 140 年来铝冶炼化学的首次重大突破。
首批“无碳铝”已经用于 MacBook Pro。
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