Aluminium

3. El-udstyr

3.1 Kabler og ledninger
3.2 Elektroniske produkter
3.3 Elpærer

Produktgruppen "el-udstyr" omfatter en lang række af aluminiums anvendelser. Tre af de mængdemæssigt vigtigste produktgrupper er kabler og ledninger, elektroniske produkter og belysningsartikler.

3.1 Kabler og ledninger

Den dominerende anvendelse af aluminium i kabler og ledninger er forbruget til elværkernes forsyningsnet. Ledere med et tværsnitsareal over 16 mm² er i dag alle fremstillet af aluminium. Denne størrelse kabler anvendes i jord- og luftkabler samt i svære industrikabler. De mindre stikkabler er stadigvæk produceret med kobber som ledende materiale.

I perioden 1985 til 1994 er den samlede længde af kabel- og luftledningsnettet for hele landet steget fra 151.000 til 161.000 km. I samme periode er der sket en væsentlig forrykning fra forsyning via luftledninger til forsyning via jordkabler. Jordkablernes samlede længde steg i perioden således fra 58.000 km til 97.000 km (Danske Elværkers Forening, 1995). De nye jordkabler er overvejende fremstillet med aluminiumledere. I 1994 var det skønnede forbrug af aluminium til kabler 6.300-7.700 tons.

Aluminium i kabler og luftledninger anvendes udelukkende på grund af den lavere pris på aluminiumledere end på kobberledere. Kobber har en bedre ledningsevne og en højere styrke end aluminium og er derfor teknisk et bedre egnet materiale. Den mindre styrke i aluminiumledninger har først og fremmest betydning ved konstruktion af luftledninger, hvor man på de større ledninger må indbygge en stålkerne for at opnå den nødvendige bæreevne.

Luftledninger eller aluminiumtove til de store master er konstrueret med en kerne af stål og uden isolering. Mindre luftledninger er fremstillet af rent aluminium.

Kabler til nedgravning fremstilles i dag enten af rent aluminium med PET-isolering eller af aluminium og kobber med PVC-isolering. Tidligere blev disse kabler fremstillet med en leder omviklet med et lag olievædet papir og en isolering bestående af først et lag bly og uden på dette et lag jern.

Ved "jordkabler" forstås normalt den ovenfor nævnte kabeltype bestående af en leder omviklet med olievædet papir isoleret med bly og jern. PVC-isolerede kabler, som nedgraves, kaldes blot "PVC-kabler".

Luftledninger, som tages ud af drift, bliver ikke genanvendt, da luftledningsnettets længde som ovenfor beskrevet til stadighed indskrænkes. I stedet bliver de nedtagede ledninger sendt til materialegenanvendelse. Også opgravede jordkabler sendes til materialegenanvendelse.

Ifølge Danske Elværkers Forening er der ikke overblik over, hvor meget jordkabel, som er efterladt i jorden, efter det er taget ud af brug. Det skønnes dog, at langt det meste endnu anvendes (Christensen, 1996).

Med de nuværende priser på aluminium er der ikke et økonomisk incitament for el-selskaberne til at grave jordkablerne op med henblik på genbrug af materialet. Tages nyere og svære kabler (150 eller 240 mm²) ud af brug, kan det betale sig at grave dem op med henblik på direkte genbrug som kabler, men generelt tåler kablerne ikke at blive gravet op og flyttet.

Opgravede jordkabler, som er isolerede med jern og bly samt jute eller tjære og lignende, kan brændes for ad den vej at fjerne isoleringen. Lederne er oftest fremstillet af kobber, men skønsmæssigt 5% af kablerne har aluminiumledere. Den samlede årlige aluminiumomsætning i genbrugskredsløbet med disse kabler er derfor lille og formodentlig ikke over 100 tons.

Der findes kun et enkelt dansk anlæg, som har tilladelse til at afisolere kabler ved afbrænding. Under forbrændingen smeltes blyet fra, og de øvrige komponenter af isoleringen brændes væk. Kabelaluminium, som har været igennem denne proces, er næsten uden forureninger og kan kvalitetsmæssigt sammenlignes med primæraluminium.

Det brændte aluminium sælges til forskellige aftagere. Normalt sælges til forskellige produkthandlere, og noget sjældnere sælges til Gotthard Aluminium i Kolding, hvor det indgår i værkets produktion af sekundært aluminium.

Luftledninger af rent aluminium og af aluminium med stålkerne samt jordkabler og PVC-kabler kan desuden behandles ved en "kold separering".

Ved kold separering skilles kabelfraktionerne fra hinanden ved mekaniske metoder. Aluminiumledere med stålkerne hakkes i små stykker og sorteres derefter med en magnet. Disse kabler kan ligeledes deles i aluminium- og stålfraktionerne ved at trække kablet gennem et hul, som netop er stort nok til at rumme stålkernen. På denne måde skrælles aluminiumlaget af.

Samme system bruges til afisolering af jord- og PVC-kabler, hvor aluminiumlederen trækkes igennem et hul, som netop har samme diameter som lederen. Aluminium fra kabler og ledninger, som er skilt ved kold separering, har samme høje renhed som udgangsmaterialet.

Aluminium fra ledninger og kabler sælges - evt. via mellemhandlere - til aluminiumværker over det meste af verden. Her kan det indgå direkte i produktionen af rent aluminium af primær kvalitet. En mindre del af aluminiumet sælges til stålværker, hvor det anvendes som reduktionsmiddel ved stålproduktionen.

Det nævnes som en barriere for bevaring af aluminiumets høje renhed, at materialet ofte er oxideret eller afbrændt, når man modtager det. Man mener ikke, at forurening af aluminiumet kan undgås i en grad, så det er muligt at lukke kredsløbet for aluminium i kraftkabler.

I kabelgenbrugsvirksomhederne skønner man, at der årligt udvindes ca. 300 tons aluminium fra brugte kabler. Fordelingen er nogenlunde ligelig mellem luftledninger og jordkabler. Denne mængde må forventes at stige i de kommende år, efterhånden som stigningen i brugen af aluminiumledere slår igennem i genanvendelsesledet.

Potentialet vil yderligere kunne forøges, hvis nedgravede jordkabler, som tages ud af brug, bliver gravet op og genanvendt, hvilket med den nuværende pris på nyt aluminium ikke er realistisk.

Aluminium substituerer i stigende omfang kobber i kabler og ledninger. Dette skyldes alene aluminiums lavere pris. I forbindelse med større kabler er aluminiums lave massefylde en fordel, som dog ikke er afgørende for materialevalget.

Det vurderes, at aluminium i de nuværende anvendelser i ledere ikke med fordel kan substitueres med andre materialer, før udviklingen af keramiske superledere er så langt fremme, at disse er kommercielt konkurrencedygtige.

3.2 Elektroniske produkter

Denne produktgruppe omfatter kontor- og forbrugerelektronik. Det vil sige computere, printere, telefoner, stereoanlæg og fjernsyn. Elektriske produkter som eksempelvis håndværktøj og strygejern behandles i visse tilfælde på de samme affaldsbehandlingsanlæg som de elektroniske produkter, men medtages ikke her.

Hårde hvidevarer medtages heller ikke, da deres genanvendelsescyklus ikke er sammenlignelig med de elektroniske produkters. Med virkning pr. 1. januar 1997 er kommunerne pligtige til at udarbejde regulativer til bortskaffelse af CFC-holdige kølemøbler (Miljø- og Energiministeriets cirkulære nr. 132 af 13. juni 1996). Det må forventes, at aluminium i kølemøblerne i forbindelse med denne bortskaffelse vil blive genstand for intensiveret genanvendelse.

Ifølge Legarth (1994) var de samlede skrotmængder for audio- og videoapparater, kontorudrustning samt apparater til radio- og telekommunikation i 1993 ca. 31.000 tons. Denne mængde forventes at stige til ca. 43.000 tons i 1999. Dette stemmer overens med vurderinger fra branchen, hvor man regner med, at det nuværende samlede danske potentiale er omkring 30.000-40.000 tons skrot/år.

Indholdet af aluminium i disse apparater svinger mellem 1 og 7% afhængig af apparatets type. Der er ikke danske erfaringstal for, hvad den gennemsnitlige sammensætning af elektronikskrot er. Vurderingerne ligger mellem et indhold af udnytteligt aluminium på omkring 1% i elektriske apparater og et indhold omkring 7% i skrot fra elektronikprodukter. For kontor- og forbrugerelektronik er aluminiumindholdet forholdsvis højt, hvilket skønsmæssigt vil sige mellem 4 og 7%. Det svarer til en årlig omsætning for 1993 på mellem 1.200 og 2.200 tons aluminium.

Aluminium i elektroniske produkter anvendes som printpladeafdækning, køleribber og kasser. Specielt til køleribber og kasser er aluminium meget velegnet, da det samtidig er let og har en god varmeledningsevne.

Endvidere udnyttes materialets udseende til design af apparaterne. Et eksempel herpå er en højttalerserie fra B&O, hvor kabinettet består af et aluminiumrør. Aluminium udgør 70% af disse højttaleres samlede vægt (Oppergaard, 1996).

Indtil for få år siden blev elektroniske produkter alene bortskaffet på samme måde, som andre sammensatte produkter: Produkterne endte enten i husholdningsaffaldet, blev indsamlet via storskraldsordninger, blev indleveret på genbrugsstationer eller blev tilbageleveret til detailledet.

Der foreligger ikke tal, som angiver fordelingen mellem disse bortskaffelsesmetoder. Det antages i dette projekts massestrømsanalyse, at 50-80% af elektronikskrottet indsamles som storskrald, der efterfølgende enten deponeres eller forbrændes. Den resterende mængde bortskaffes på anden vis, hvilket blandt andet omfatter behandling i shredder.

Mere end 90% af elektronikskrottet behandles stadigvæk efter dette mønster, men indenfor de sidste par år er der åbnet enkelte såkaldte produktslagterier. Her demonteres og fraktioneres produkterne overvejende manuelt.

Der findes i Danmark tre produktslagterier. Herudover behandler endnu et par firmaer små mængder elektronikskrot som en bibeskæftigelse. Det er endnu forholdsvis nyt med denne type virskomheder; landets ældste produktslagteri blev startet i 1994.

Hovedleverandørerne af elektronikskrot til produktslagterierne er forskellige kommuner, som har separat indsamling af denne type affald på deres containerpladser. Desuden kommer mindre mængder skrot fra private firmaer, der er beliggende i kommuner uden separat indsamling, men som ønsker at bortskaffe deres affald på miljømæssigt forsvarlig vis.

Demonteringen af produkterne foregår manuelt. Indholdet af aluminium i produkterne kendes ikke helt præcis, men på produktslagterierne forventer man generelt at det ligger tæt op ad 7% som angivet af Miljøstyrelsen (Miljøprojekt nr 280). I projektets massestrømsanalyse regnes på baggrund af en række kilder med et indhold på mellem 3 og 5%, hvilket synes at være en mere realistisk værdi for blandet elektronikskrot. Der går ikke aluminium til spilde ved manuel demontering. Små dele i aluminium demonteres dog ikke manuelt men shreddes sammen med de øvrige rester og sorteres herefter fra mekanisk.

Aluminiumet sorteres sædvanligvis efter anvisninger fra aftagerne, hvilket vil sige i blanke profiler, anodiserede og lakerede profiler, blank pladealuminium og lakeret eller anodiseret pladealuminium.

Som største problem i forbindelse med genanvendelsen af aluminium nævnes, at aluminium ofte er svejset, limet eller skruet sammen med andre materialer. Produkter med clips eller "klik-løsninger" er væsentligt lettere at demontere. Desuden forringer det aluminiumets kvalitet, at det ofte er forsynet med bøsninger og skruer af jern eller messing.

Skønsmæssigt bliver årligt 4.000-4.500 tons skrot fra elektriske og elektroniske produkter bortskaffet via produktslagterierne. Det svarer til godt 10% af det samlede potentiale. Langt den største del af skrottet bliver deponeret på lossepladser, forbrændt eller behandlet i shredderanlæg. Genanvendelsesraten for aluminium i elektriske og elektroniske produkter må derfor også antages at være lav og ikke over sammenlagt 50%. Det er dog sandsynligt, at der i fremtiden vil komme flere produktslagterier på markedet med en tilsvarende højere materialegenanvendelsesrate til følge.

Der forventes snarligt vedtaget en bekendtgørelse fra Miljø- og Energiministeriet vedr. oparbejdning af kasserede elektriske og elektroniske produkter. Ifølge denne skal disse apparater bortskaffes og demonteres med henblik på at sikre komponenter, som kan være til fare for miljøet. Når denne bekendtgørelse vedtages vil genanvendelsen af aluminium fra apparaterne formodentlig stige voldsomt, da salg af aluminium kan være med til at finansiere demonteringen.

Materialeværdien kan ikke alene finansiere bortskaffelsen via demontering. Kundeprisen for behandling af elektronikskrot på produktslagterierne ligger mellem 4.500 og 7.000 kroner/ton afhængig af arten og kvaliteten af det indleverede skrot.

Som alternativt materiale til kabinetter, køleribber og printafdækning kan typisk anvendes stål, som er tungere og vanskeligere at bearbejde end aluminium men til gengæld er billigere. Til kabinetterne kan endvidere anvendes konstruktionsplast (ABS, PA og POM), som allerede anvendes i dag.

3.3 Elpærer

Omsætning

Aluminium anvendes ved fremstillingen af sokler til el-pærer. De tre almindeligste typer sokler består af 1,01-1,79 g aluminium. Den samlede aluminiumomsætning med el-pærer var i 1994 30-60 tons.

Udnyttede egenskaber

Valget af aluminium skyldes en række forskellige egenskaber ved materialet: det har en god ledningsevne, det er modstandsdygtigt mod oxidering, det er formstabilt og endelig er det forholdsvis let at sammenlodde.

De samme egenskaber er begrundelsen for valget af aluminium i sokler og fatninger til neonrør, halogenpærer, energisparelamper og damplamper.

Sekundært aluminium kan bruges til disse anvendelser, men bliver det tilsyneladende ikke i særlig stor udstrækning.

Genanvendelse og substitution

Aluminium fra sokler til el-pærer genanvendes ikke. Genanvendelse er principielt mulig, men kan ud fra økonomiske betragtninger ikke betale sig. Den største barriere mod genanvendelsen er indsamlingen af brugte pærer, som vil kræve, at pærerne indsamles separat og ikke sammen med andre aluminium- eller glasfraktioner.

Messing kan substituere aluminium i soklerne men anvendes ikke, da dette materiale er for dyrt i forhold til aluminium. Ligeledes kan jern anvendes som substitut for aluminium. På grund af jerns tendens til at oxidere i fugtig luft, bruges dette materiale heller ikke.