Aluminium, Koper & Zeldzame Metalen — Aders van Kracht
Staal is ons skelet; aluminium zijn onze vleugels; koper zijn onze zenuwen; en de battery metals zijn de ionen die alles levend houden. In dit deel bedraden we de planeet — met schone energie, schone ovens en fabrieken die zich als buren gedragen.
Waarom deze metalen (het zenuwstelsel van de beschaving)
Aluminium maakt structuren licht, corrosiebestendig en snel te verzenden. Koper verplaatst elektronen met gratie: motoren, transformatoren, busbars. Nikkel, kobalt, mangaan & lithium stemmen de chemie van batterijen af. In onze bouw zijn ze allemaal elektrisch van mijn tot product — geen diesel, geen steenkool.
- Elektrische warmte (inductie, weerstand) vervangt branders.
- Gesloten kringlopen vangen afgas op en recyclen water.
- Solar seed factory (Deel 3) print de megawatts om alles te laten draaien.
Aluminium — licht, snel, oneindig recyclebaar
Proces in één oogopslag
- Bauxiet → Bayer (graven, wassen, digestie, neerslaan) → Alumina
- Alumina → Smelter (Hall‑Héroult) met schone elektriciteit (bij voorkeur inerte anodes)
- Giethuis: bramen, platen, gieterij legeringen; Walsen/Extrusie naast de deur
Per ton spiekbriefje (indicatief)
| Stap | Elektriciteit | Notities |
|---|---|---|
| Alumina raffinage | ~0,4–1,0 MWh/t Al | Digestiepompen, gekalciniseerde elektrificatie |
| Smelten (cellen) | ~14–16 MWh/t Al | Lager met inerte anodes & warmteterugwinning |
| Gieten/afwerken | ~1–3 MWh/t Al | Inductieovens, filters |
Schrootrecycling: ~1–1,5 MWh/t (smelten & gieten) — waarom we houden van gesloten kringlopen.
Waarom inerte anodes?
Koper — draden, wikkelingen en warmte
Proces in één oogopslag
- Sulfideconcentraat → flash smelten & omzetten → anodes
- Elektroraffinage (ER) → kathode 99,99%
- Downstream: staafmolen, glazendraad, busbar, folie
Per ton spiekbriefje (indicatief)
| Stap | Elektriciteit | Notities |
|---|---|---|
| Smelten/omzetten (elektrische hulpapparatuur) | ~0.4–0.8 MWh/t Cu | Oven exothermisch; we vangen warmte op |
| Elektroraffinage | ~2.0–3.0 MWh/t Cu | Constante DC-belasting = de beste vriend van het microgrid |
| Staaf-/folie-molens | ~0.1–0.3 MWh/t Cu | Motoren & gloeien, volledig elektrisch |
We leiden afgas naar een zuurstoffabriek; geen flare, alleen producten.
Waarom hier geen solventextractie/elektrowinning (SX/EW)?
Batterijmetalen snelbord — Ni, Co, Mn, Li
Batterijchemie is een buffet. We ontwerpen fabrieken als Lego-blokken: leach/HPAL of calcine → MHP of oplossing → elektrowinning/kristallisatie → sulfaten/hydroxiden. Alles elektrisch. Waterkringlopen gesloten. Reagentia gekozen voor gezond verstand.
Elektriciteit per ton (indicatief, inclusief geëlektrificeerde warmte)
| Product | kWh per ton product | Notities |
|---|---|---|
| Nikkelsulfaat (van lateriet via HPAL + EW) | ~3.800–10.200 | EW + e‑stoom voor HPAL; locatie & erts afhankelijk |
| Kobalt sulfaat | ~1.600–4.400 | EW + kristallisatie |
| Mangaan sulfaat | ~780–2.330 | Geroosterd/geëxtraheerd geëlektrificeerd; polijsten |
| Lithiumhydroxide (van spodumeen) | ~3.700–8.300 | E‑calcinatoren + kristallisatoren |
Bereiken weerspiegelen erts/zoutgehalte, recirculatiesnelheden en hoe agressief we proceswarmte elektrificeren.
“Steady DC heaven” belastingen
- Elektrowinningsstapels bieden constante DC → gemakkelijk te bufferen met opslag.
- Kristallisatoren & pompen zoemen beleefd; we verschuiven in de tijd met thermische opslag.
- Alles draait op hetzelfde zonne-microgrid als staal, koper en glas (Delen 3–5).
Maar reagentia?
Vooraf berekende plantscenario's
Aluminiumsmeltercampussen
| Capaciteit | Gemiddelde belasting | PV min | 12 u opslag | Notities |
|---|---|---|---|---|
| 500 kt/yr | ~0,8–1,1 GW | ~4,1–5,6 GWp | ~9,6–13,2 GWh | Komt overeen met cijfers uit Deel 4 |
| 1.0 Mt/yr | ~1,6–2,2 GW | ~8,2–11,3 GWp | ~19–26 GWh | Inerte anodes duwen het lage einde |
PV “min” volgens Gemiddelde(MW)×5,14 (5,5 PSH, 85% opbrengst). We overdimensioneren om rolling & buren van stroom te voorzien.
Koperkathodecampussen
| Capaciteit | Gemiddelde belasting | PV min | 12 u opslag | Notities |
|---|---|---|---|---|
| 1.0 Mt/yr | ~280–450 MW | ~1.44–2.31 GWp | ~3.4–5.4 GWh | ER domineert, zeer stabiel |
| 2.0 Mt/jaar | ~560–900 MW | ~2.9–4.6 GWp | ~6.8–10.8 GWh | Voeg zuurinstallatie, folielijn toe |
Het smeltproces is exotherm — we leiden de warmte naar stoomnetwerken en buren.
Batterijmetalen — snelle campusdimensionering
| Product | Installatieschaal | Gemiddelde elektrische belasting | PV min | 12 u opslag | Notities |
|---|---|---|---|---|---|
| Nikkelsulfaat | 100 kt/jaar | ~50–130 MW | ~260–670 MWp | ~0.6–1.6 GWh | HPAL + EW, geëlektrificeerde warmte |
| Kobalt sulfaat | 50 kt/jaar | ~9–25 MW | ~46–129 MWp | ~0,1–0,3 GWh | Vaak gecombineerd met Ni |
| Mangaan sulfaat | 300 kt/jaar | ~30–80 MW | ~154–411 MWp | ~0,36–0,96 GWh | LMFP/NMC precursor feed |
| Lithiumhydroxide | 100 kt/jaar | ~50–100 MW | ~257–514 MWp | ~0,6–1,2 GWh | Spodumene route geëlektrificeerd |
We behandelen warmte als een elektrische huurder (E-ketels, warmtepompen). Cijfers omvatten geëlektrificeerde warmte-equivalenten.
Voetafdrukken, water & buren
Typische voetafdrukken
- Aluminium 1 Mt/jaar: smelter + giethuis ~60–100 ha; PV-veld 8–11 km² in de buurt
- Koper 1 Mt/jaar: smelten/omzetten/ER ~30–60 ha; PV-veld 1,4–2,3 km²
- Batterijcampus: 20–60 ha blokken per product; gedeelde nutsvoorzieningen & laboratoria
Water & lucht
- Gesloten koeling; regen van PV-weiden voedt aanvulwater.
- Zuurfabrieken & scrubbers binden SO₂ en HF in producten, niet in luchttekeningen.
- Geluid <85 dBA bij het hek; transportbanden afgedekt; bewust vrij saai.
Tap‑to‑open Q&A
“Aluminium lijkt energieverslindend — is dat een probleem?”
“Hoe houden we koper schoon als de smelter ‘heet’ is?”
“Zijn batterijmetaal reagentia vies?”
“Kunnen deze campussen dicht bij dorpen leven?”
Vervolgens: Mega Vans & Flywheels — Trucks als Rollende Batterijen (Deel 7). We veranderen logistiek in energieopslag en laten de locatie aanvoelen als een ballet.