Концентрированное электричество.

Сейчас я проброшу смысловой мост от одного «металлического» поста к другому. Первый, «золотой», вы уже наверняка прочитали, облайкали и прокомментировали :) От него мы плавно и с пользой для соображалки и общей энциклопедической культуры мозга перетечём в следующую тему при помощи двух риторических вопросов:

1. Сколько всего добыто золота за историю человечества?

2. Сколько золота осталось в недрах планеты?

Отвечает я :)

1. Если верить вот этим интернетам, то вес всего добытого за историю человечества золота составляет примерно 216 тысяч тонн (причём 2/3 золота добыто после 1950 года). Весь этот объём уместится в куб размером 22x22x22 метра. В целом, это размер кубического дома в 6-7 этажей. Не так и много, на самом деле. А если свернуть эту драгоценность в шар, то получится конструкция диаметром 26+ метров.

2. А вот тут информация самая разная. От 40 до 80 тысяч тонн ещё можно выковырять. Что же будет дальше? Ну, очевидно, придётся таскать золото с Луны, Марса и Венеры. Если получится. Но вы уже представляете его себестоимость. «Данная информация не является индивидуальной инвестиционной рекомендацией» (c).

Итого, с золотом разобрались. Его немного, осталось ещё меньше, а стоит оно чем дальше — тем дороже. Пора переходить к другим промышленным системам и иным металлам. А у нас есть и того и другого! А именно, вот, например, 90%-автоматизированная промышленная система, по которой под наблюдением цифровой телеметрии и под присмотром автоматических «железных рук» по ленте технологических процессов непрерывно движется хайвей «кювет», заполненных металлом серого цвета. Они постепенно остывают, из жидкого состояния переходят в твёрдое, их вытряхивают, складируют и упаковывают такими же «железными руками». И смотреть на это можно бесконечно долго…

Добро пожаловать в мир алюминия! Вот так весело и вкусно из клетки-79 в таблице Менделеева (79=золото, Au) мы скакнули в клетку-13, что есть Al=алюминий. Добро пожаловать в мир новых металлов!

В смысле «мир новых металлов»? Да всё очень просто! Ведь золото человеческому хомо-сапиенсу было известно уже много тысяч лет как очень давно (золотые самородки древним людям наверняка встречались, а добывать и плавить начали аж в Древнем Египте). А вот странный серый металл (который чуть позже назвали «алюминий») был впервые произведён(?)… Нет, надо сказать иначе — схимичен (?). Нет, тоже не подходит. Какой термин тут лучше вписывается? Когда некий умный учёный сталкивается с новым, ранее неизвестным металлом, — и разным научным колдовством выхимичивает его из связных соединений — как этот процесс назвать? Ааа, знаю. Подсмотрел в интернетопедиях. Цитирую: «Впервые алюминий был получен датским физиком Хансом Эрстедом в 1825 году».

То есть в этом году отмечается 200-летие открытия алюминия! Ура, товарищи!

Изначально производство алюминия было настолько дорогостоящим, что этот металл ценился дороже золота(!) — иногда аж в два раза! Из алюминия делали драгоценные украшения, дорогущие столовые приборы — ну, и разное прочее за много денег. Но ровно до тех пор, пока в конце 19 века не изобрели электролизный способ выплавки алюминия.

С тех пор производство алюминия вполне себе стандартное: бокситы + [какая-то химическая магия] -> глинозём -> электролиз -> жидкий металл = алюминий. Всё просто. На самом деле? Нет, это немного не так. И чтобы немного разобраться в этой теме — добро пожаловать на:

— Богучанский алюминиевый завод.

Сюда нас любезно пригласили уважаемые заказчики, чтобы продемонстрировать не столько мощь производства, сколько его высокую степень автоматизации, да и обсудить дальнейшие перспективы совместных проектов по обеспечению кибербезопасности этого колоссального комбината.

Заходим в производственные помещения и сразу же поражаемся масштабам производства: длина основных цехов 1200 метров! Километр и двести метров! Неплохо так… Первый цех — отливка готовой продукции (алюминивые бруски) и склад готовой продукции:

Второй цех — непосредственно производство жидкого алюминия. В цеху (повторюсь) длиной километр-и-двести метров стоят в колонну вот такие агрегаты, которые называются «электролизеры», в которых и «варят» алюминий:

Можно подойти поближе, открыть дверку электролизера и самостоятельно ощутить жар процесса = а там температура почти 1000°C — о как!

Что и как там происходит?

Если парой фраз, то вот так. В электролизер заливают электролит, который является смесью глинозёма и какой-то ещё химии (подглядываю в мировой разум: она называется «криолит»). Потом туда засовывают электроды, подают очень много электричества — и в результате глинозём (коий на самом деле является просто оксидом алюминия) распадается на кислород и собственно алюминий, который в жидком виде оседает на дне электролизера.

Если сложнее, то там огромное количество технологических тонкостей и инноваций. Нам даже не весь электролизер разрешили фоткать, поскольку из него торчат разные хитрые патентованные ноу-хау.

А поскольку электролизеры жрут электричество «как голодные свиньи», то вокруг них возникает мощное магнитное поле — и нестойкие умнофоны и умночасы в таких условиях могут «крякнуть» (о чём сразу предупреждают и просят все электронные умногаджеты оставить снаружи). Подтверждаю — мой фотик Сони-Альфа1 несколько раз глюковал в непосредственной близости от электролизера. У него от такого насыщенного электричества «крышу уносило». Но я всё же победил этот капризный инструмент — и фотки есть!

Что дальше происходит с технологическим процессом? Жидкий алюминий по мере готовности сливают в специальные «котлы»:

Из тех самых «котлов» доставляют к «алюминиевой ванне», сливают туда — и затем разливают в «формочки». // Тут надо объясниться, что я не эксперт в этих технологических процессах, посему могу использовать неверные термины — за что сразу приношу извинения.

Вот там эти самые «ванны» с жидким алюминием:

Увы, подойти ближе не получилось (туристы там не предполагаются), так что вид только издали. Но, поверьте мне, — там много жидкого алюминия (видел уже такое на Хакасском алюминиевом заводе в 2012м, но фоток нет).

Затем его разливают вот в такие формочки:

Формочки по ленте транспортируются к укладчику в штабеля (что и есть финальная готовая продукция), а заодно они по дороге ещё и остывают до твёрдого состояния:

Смотреть как «робот-рука» укладывает бруски в штабеля — на это можно медитировать бесконечно…

Удивление! На экране справа от «укладчика» фотка сингапурского отеля «Marina Bay Sands» (один из моих самых любимых). «Почему Сингапур?» — удивился я. На что мне было отвечено: «Искали красивую картинку в интернете, выбрали эту». Ну, согласен. Действительно, красиво. Не поспоришь :)

А также: основные ТТХ предприятия — на картинке.

Из интересного: выпуск составляет 588.000 тонн в год, на что тратится 8.300.000.000 кВтч электроэнергии. Несложно скалькулировать, что это составляет… 14 МВт*ч на тонну. Да, производство алюминия требует огромного, промышленного объёма электричества! Но в интернетопедиях приводятся другие цифры. Из чего я делаю вывод, что технологические инновации в производстве позволяют Русалу экономить 3 МВт*ч на тонну произведённого алюминия!

То есть среднего размера региональная электростанция должна 100% мощности давать для выплавки одной тонны алюминия в час! Именно по этой причине алюминий плавят только там, где электричество относительно бесплатно или же жизненно необходимо:

Китай — понятно, лидер по выработке электроэнергии, да и вообще мировой экономический лидер. Индия — тоже понятно, с гидроэнергетикой у них всё в порядке (ссылка на список стран по ГЭС-энергии здесь). С небольшим отставанием — Россия, что приятно. Эмираты варят алюминий на весьма дешёвом катарском газе. Ну и так далее.

То есть алюминий — это концентрированное электричество, его там очень и очень много.

Но мы здесь не только посмотреть. Я также прочитал лекцию по кибербезу менеджменту ->

И движемся дальше! А кто догадается, что такого достопримечательно-промышленного должно находиться рядом с алюминиевым заводом? Ответ уже был выше! Конечно… :)