aluminyumAlüminyum’un Öyküsü

Makale: Yük. Müh. Aydın SEZGİN

Charles Martin HALL ve Paul HEROULT, biri Amerika’da diğeri Fransa’da olmak üzere aynı yılda doğdular ve aynı yılda öldüler. Aynı yılda doğup aynı yılda ölen milyonlarca çift insan vardır; ancak

bu iki kişi daha yaşamlarının 22. yılında birbirlerinin varlığından habersiz olarak aynı anda alüminyumun ekonomik üretim yöntemini bulurlarsa, bu olay ilginç bir rastlantı olur. İşte alüminyumun hikâyesi böyle bir ilginç rastlantı ile başlar.

HALL, 1886 yılının Şubat ayında, Alümin-Kriyolit karışımına elektrik akımı verdiğinden birkaç saat sonra, potanın dibinde saf alüminyumu elde etti. Aynı tarihte HALL’in bulunduğu Ohio’nun 9000 km doğusunda Gentilly kasabasında yaşıtı HEROULT ise, aynı yöntemle gene potanın dibinde saf alüminyumu elde ediyordu.

O yıllarda alüminyumun birçok özelliğinin bilindiği ve bu nedenle ekonomik üretimi için çalışıldığı şüphesizdir. Ama ne HEROULT ne de HALL, 50 yıl sonra İkinci Dünya Savaşı içinde kendi yöntemleriyle çalışan dev fabrikaların bombalanacak, Alman ajanlarının saldırısına uğrayacak kadar stratejik bir madde olacağını düşünmemişlerdi. O gün pota dibinde toplanan yumuşak ve düşük dirençli metalden bir gün tank zırhı yapılabileceğini veya tozunun katı yakıt olarak kullanabileceğini hatırlarına bile getirmemişlerdi.

HALL ve HEROULT alüminyumun iyi bir elektrik iletkeni olduğunu biliyorlardı ama bu metalin elektrik enerjisi nakil hatlarında kullanılması ile, bütün dünyada elektrik enerjisi iletilirken doğan enerji kaybının, Türkiye’nin bugünkü üretiminin 5 katı kadar azaldığını hiç ama hiç düşünme olanakları yoktu.

Nasıl tarihsel akışa taş devri, bronz devri, demir devri diye ayırarak bakıyorsak, yarın bizlerin yaşamını inceleyenler de yirminci asrın ikinci yarısını “Alüminyum Devri”nin başlangıcı olarak tanımlayacaklardır. Alüminyum üretiminde kullanılan alüminyum oksit, yer kabuğunun 1/8’ini oluşturur. Ham maddesi bu kadar bol olan bu metalin saf olarak elde edilmesi büyük bir enerji sorunu doğurur. Dünyada üretilen elektrik enerjisinin yaklaşık % 1’i alüminyum üretimi için kullanılır. Elektrik üretimi düşük veya alüminyum üretimi yüksek olan ülkelerde bu oran önemli değerlere varır. Örneğin Seydişehir Alüminyum Tesisleri tam kapasite ile çalışacak olursa, Türkiye’nin elektrik üretiminin % 5’inden fazlasına gerek gösterir. Enerjinin bir sorun olduğu dönemde alüminyum üretiminde ısrar edilmesinin nedeni, alüminyum’un enerji tasarrufu sağlayan bir metal olmasıdır. 1980 modeli arabalarda ortalama 100 kq alüminyum kullanılacağı öngörülmektedir. Alüminyum kullanmayıp bu parçalar demir yapılırsa, arabanın ağırlığı yaklaşık 200 kg artar. İşte otomobilde bu 200 kiloluk bir hafifletmenin petrol tasarrufu olarak karşılığı, yılda 50 milyon ton veya başka bir deyişle Cezayir’in petrol üretimi kadardır. Sağladığı enerji tasarrufu yanında ısı geçirim ve ısı yansıtımı alüminyuma gıda sanayiinde önemli yer verir. Güneşten gelen enerjiyi yansıtarak bir çadırın içini serin tutmak için yarım kilo kadar alüminyum levhaya ihtiyaç vardır. Asbestin üstünü 1 kilo kadar alüminyumla kaplayıp elbise yaparsak, ateşin içinde yürümek olanağını elde ederiz. Bunun tersini yaparak da ısı kaçmasını önleyebiliriz. Bir nevi ısı yalıtkanı görevi gören bu metal aslında çok iyi bir ısı iletkenidir. Bu nedenle mutfaklarımızdan günlük yaşamınıza giren tava ve tencere gibi mutfak eşyası dışında, yalnızca yiyecekleri korumak için ABD’de evlerde bir yılda kullanılan çikolata yaldızı şeklinde alüminyum levha ile bütün Ankara şehrinin üzerini kapamak mümkündür.

Alüminyumun uçak endüstrisinde sağladığı faydaları sanırım herkes bilir ama kanat perçinlerinin alüminyum yapılması için önemli teknik aşamaların geçilmesi gerekmiştir. Alüminyum perçin, bir mukavemet sorunu yaratmıştır. HALL ve HEROULT yöntemiyle elde edilen % 99,5 saflıkta alüminyumdan yapılmış 1 mm2 bir tele, 7 kg asmak olanağı vardır. Halbuki perçin maddesi bundan daha fazla mukavemet gerektirir. Bu mukavemet de yeni alaşımlarla sağlanmıştır.

Alaşımlar, alüminyumun kullanılmasına yeni boyutlar getirmiştir. Örneğin alüminyuma biraz çinko, magnezyum ve bakır katarak 1 mm2’lik tele 7 kg yerine 52 kilo asmak olanağı vardır. Bu güç, çeliğin gücüne eşittir. Diğer taraftan o kadar esnek bir alaşım yapılabilir ki, 1,5 kg kadar bir alüminyumla örümcek ağı kalınlığında dünyayı saracak uzunlukta tel yapmak olasılık içindedir.

Alaşımların hazırlanışına göre alüminyum, tenis raketi, beyzbol sopası, iskemle, tank zırhı, çikolata yaldızı, elektrik teli, kamyon ve vagon karoserisi, bina, bina iskeleti, döküm parçaları, diş macunu tüpü, boru, konserve kutusu, duvar kağıdı gibi, yapıldığı metalden farklı karakter isteyen işlerde kullanılabilir.

Alüminyum üreticilerini en çok ilgilendiren konulardan biri, alüminyum hurdası toplayabilmektir. Çünkü hurdadan alüminyum elde edilmesi için gerekli enerji, doğal ham maddelerden elde edilmesi için gerekli enerjinin yalnız % 5’i kadardır. Onun için alüminyum hurdası toplamak, örneğin Amerika Birleşik Devletleri’nde ayrı bir meslektir. Alüminyum toplanması için özel köpekler yetiştirilmiştir. Böyle bir köpek, sahibine günde 30-40 dolarlık hurda toplayabilir.

Bu köpeklerde alüminyumu bulmak için özel bir yetenek vardır. Bir yığın konserve kutusu içinde saf alüminyum olanları seçebilmektedirler. Üzeri özel olarak alüminyum kaplanmış fakat teneke konserve kutularını kabul etmemektedirler. Alüminyumun kimyasal bileşiklerine bir duyarlılıkları yoktur. Bu da alüminyum atomunun bünyesindeki titreşimlerin köpek beyninde yarattığı duyarlılık olarak açıklanabilir. 1977 yılında Amerika Birleşik Devletleri’nde toplanan hurda alüminyumun değeri 45 milyon dolardır.

Laboratuvarda ilk defa 1825’de alüminyumu keşfeden Danimarkalı fizikçi Hans CRISTIAN, bu metalden Napolyon lll’ün askerlerine miğfer yaptırmak isteyeceğini düşünemezdi. Alüminyumu bu iş için pahalı bulan Napolyon III ise, 1977’de Avrupa Kupası Yat Yarışı’nı kazanan teknenin bu metalden yapılacağını hayal edemezdi. Ama alüminyum tekne ile yarışı kazanan şampiyonun teknesinden toz haline sokacağı bir parçanın, varil yaralarını iyileştirmede ilaç veya hafif beton için katkı veya katı yakıt veya boya olarak kullanılabileceğini bildiğini hiç tahmin etmiyoruz.

Bu harika metal önümüzdeki günlerde birçok şekillerde karşımıza çıkacak ve yaşamımızın bir parçası haline gelecektir.