תהליך הייצור והייצור של רדיד נחושת

לרדיד נחושת, יריעת הנחושת הפשוטה לכאורה הזו, יש תהליך ייצור עדין ומורכב ביותר. תהליך זה כולל בעיקר מיצוי וזיקוק של נחושת, ייצור של רדיד נחושת ושלבים לאחר עיבוד.

השלב הראשון הוא מיצוי וזיקוק של נחושת. על פי נתונים של המכון הגיאולוגי של ארצות הברית (USGS), הייצור העולמי של עפרות נחושת הגיע ל-20 מיליון טון בשנת 2021 (USGS, 2021). לאחר מיצוי עפרות נחושת, באמצעות שלבים כמו ריסוק, טחינה וציפה, ניתן להשיג תרכיז נחושת עם כ-30% תכולת נחושת. תרכיזי נחושת אלו עוברים לאחר מכן תהליך זיקוק, כולל התכה, זיקוק ממירים ואלקטרוליזה, ובסופו של דבר מניבים נחושת אלקטרוליטית בטוהר גבוה של 99.99%.

לאחר מכן מגיע תהליך הייצור של רדיד נחושת, אותו ניתן לחלק לשני סוגים בהתאם לשיטת הייצור: רדיד נחושת אלקטרוליטי ורדיד נחושת מגולגל.

רדיד נחושת אלקטרוליטי מיוצר באמצעות תהליך אלקטרוליטי. בתא אלקטרוליטי, אנודת הנחושת מתמוססת בהדרגה תחת פעולת האלקטרוליט, ויוני הנחושת, המונעים על ידי הזרם, נעים לעבר הקתודה ויוצרים משקעי נחושת על פני הקתודה. העובי של רדיד נחושת אלקטרוליטי נע בדרך כלל בין 5 ל-200 מיקרומטר, אשר ניתן לשלוט בו במדויק בהתאם לצרכי טכנולוגיית המעגלים המודפסים (PCB) (Yu, 1988).

נייר נחושת מגולגל, לעומת זאת, מיוצר בצורה מכנית. החל מיריעת נחושת בעובי של מספר מילימטרים, היא מדללת בהדרגה על ידי גלגול, ובסופו של דבר מייצרת רדיד נחושת בעובי ברמת המיקרומטר (Coombs Jr., 2007). לסוג זה של רדיד נחושת יש משטח חלק יותר מרדיד נחושת אלקטרוליטי, אך תהליך הייצור שלו צורך יותר אנרגיה.

לאחר ייצור נייר הנחושת, הוא בדרך כלל צריך לעבור עיבוד לאחר, כולל חישול, טיפול פני השטח וכו', כדי לשפר את ביצועיו. לדוגמה, חישול יכול לשפר את הגמישות והקשיחות של רדיד נחושת, בעוד שטיפול פני השטח (כגון חמצון או ציפוי) יכול לשפר את העמידות בפני קורוזיה והידבקות של רדיד נחושת.

לסיכום, למרות שתהליך הייצור והייצור של רדיד נחושת מורכב, לתפוקת המוצר יש השפעה עמוקה על החיים המודרניים שלנו. זהו ביטוי של התקדמות טכנולוגית, הפיכת משאבי טבע למוצרי היי-טק באמצעות טכניקות ייצור מדויקות.

עם זאת, תהליך ייצור רדיד נחושת מביא גם הוא כמה אתגרים, כולל צריכת אנרגיה, השפעה על הסביבה וכו'. על פי דו"ח, ייצור של 1 טון נחושת דורש כ-220GJ של אנרגיה, ומייצר 2.2 טון פליטת פחמן דו חמצני (Northey et al., 2014). לכן, עלינו למצוא דרכים יעילות וידידותיות יותר לסביבה לייצור רדיד נחושת.

פתרון אפשרי אחד הוא להשתמש בנחושת ממוחזרת לייצור נייר כסף. מדווח כי צריכת האנרגיה בהפקת נחושת ממוחזרת היא רק 20% מזו של נחושת ראשונית, והיא מפחיתה את ניצול משאבי עפרות הנחושת (UNEP, 2011). בנוסף, עם התקדמות הטכנולוגיה, אנו עשויים לפתח טכניקות ייצור של רדיד נחושת יעילות וחסכונות יותר באנרגיה, ולצמצם עוד יותר את השפעתם הסביבתית.

לסיכום, תהליך הייצור והייצור של רדיד נחושת הוא תחום טכנולוגי מלא באתגרים והזדמנויות. למרות שעשינו התקדמות משמעותית, יש עדיין עבודה רבה לעשות כדי להבטיח שרדיד נחושת יכול לענות על הצרכים היומיומיים שלנו תוך הגנה על הסביבה שלנו.