Czerwony metal nie tylko jest niezbędny. Staje się też... modny
Po co nam miedź? Jest wokół nas i jest w... nas. Co ważniejsze, co i rusz odkrywamy dla niej kolejne zastosowania. Mało tego:miedź staje się... trendy. I wcale nie dlatego, że często udaje złoto.
Miedziane taborety, krzesła, lampa z miedzi, ten sam metal łączony ze szkłem, długopisy, lustro... W polskiej siedzibie Europejskiego Instytutu Miedzi czerwony metal jest dosłownie wszędzie. A nam wcześniej kojarzyła się wyłącznie z przewodami, rynnami i pokryciem dachów.
- I my pracujemy właśnie nad tym, abyśmy wszyscy zdali sobie sprawę, że miedź jest metalem wyjątkowym - Michał Ramczykowski, prezes Europejskiego Instytutu Miedzi, prezentuje kolejne miedziane przedmioty. - Jesteśmy jednym z europejskich centrów propagujących zastosowanie tego metalu oraz jego stopów. Działamy w przekonaniu, że miedź ma tak niezwykłe naturalne właściwości, że wpływa na podniesienie jakości życia człowieka.
Na wojnę z plastikiem
Wśród 43 członków International Copper Association jest oczywiście KGHM , ale czy miedzi naprawdę potrzebna jest specjalna promocja? Okazuje się, że i owszem. Weźmy instalacje grzewcze i wody. Obecnie w tej dziedzinie króluje plastik. I teoretycznie decydują o tym względy ekonomiczne. Syntetyk uchodzi za tańszy. Tymczasem w Europejskim Instytucie Miedzi wykonano analizę ekonomiczną dla 160-metrowego domku mieszkalnego. I porównano koszt wykonania instalacji ogrzewania podłogowego i wody pitnej z plastiku oraz miedzi. Okazało się, że ta druga jest raptem o czterysta złotych droższa.
- Przecież ten dodatkowy koszt poniesiemy tylko jeden raz - podkreśla Ramczykowski. - Jednak atutem miedzianych instalacji jest ich trwałość, czystość. Zero serwisu przez lata, doskonała bezwładność termiczna, w stu procentach ekologiczna, całkowity recykling, do tego właściwości antybakteryjne, co jest istotne przy instalacjach wodociągowych. Przy instalacji wody pitnej z miedzi eliminujemy zagrożenie zakażenia się pałeczką Legionelli... Padamy ofiarą mitu, że miedź jest droga. Tymczasem w dłuższej perspektywie okazuje się zdecydowanie bardziej opłacalna. Należy uwzględnić koszt systemu, całej instalacji a nie porównywać jedynie cenę metra bieżącego rury.
Stąd akcję promocyjną prowadzi się nie tylko wśród instalatorów, którzy często są na prowizji firm produkujących plastikowe instalacje, a inwestorów. Ci są w stanie docenić walory miedzi w perspektywie czasu. Bo przestawienie się na miedź nie oznacza pokonania bariery ceny, ale... świadomości. I dotyczy to nie tylko inwestorów, ale także organizatorów przetargów.
- Trzeba na bieżąco informować o korzyściach, które niosą z sobą pewne materiały i rozwiązania - dodaje prezes Ramczykowski. - Owszem, ekonomika jest ważna, ale patrzmy na wspaniałe właściwości miedzi wykorzystywanej np. w energetyce, która jest zdecydowanie najlepszym przewodnikiem prądu. Stąd, mimo wszechobecnego szukania oszczędności, pracujemy nad nowymi rozwiązaniami i walczymy ze stereotypami. Na przykład przekonaniem, że miedź, jako cięższy metal, nie nadaje się do stosowania przy napowietrznych liniach energetycznych.
Tymczasem miedź jest bliska ideału. Do wykonywania elementów z miedzi można stosować różnorodne techniki łączenia: lutowanie miękkie i twarde, zaciskanie. Miedziane rury i złączki są łatwo dostępne w sprzedaży i zamienne, gdyż wszystkie elementy instalacji produkowane są i oznaczane zgodnie z europejskimi normami.
- Powinniśmy mówić o długoterminowych korzyściach - tłumaczy Ramczy-kowski. - Są obszary, w których o walorach miedzi się nie dyskutuje, jednak nawet w energetyce jest jeszcze sporo do zrobienia. Zwłaszcza że nowe normy dotyczące realizacji celów klimatycznych, wymogi ekologii, premiują właśnie miedź i nowoczesne sieci energetyczne oparte o technologie wykorzystujące ten metal. Jak wyliczono, do roku 2030 jesteśmy w stanie zmniejszyć emisję dwutlenku węgla do atmosfery o 100 mln ton rocznie tylko dzięki upowszechnieniu technologii opartych na miedzi.
To Rzymianie nadali miedzi jej nazwę. Nazywali ją „aes cyprium”, czyli ruda z wyspy Cypr. Stąd łacińskie „cuprum” i angielskie „copper”
Miedź z plusem
Instytut koncentruje się na upowszechnianiu zastosowań miedzi w architekturze, budownictwie, elektrotechnice, energetyce, telekomunikacji, ochronie środowiska oraz ochronie zdrowia. Ochronie zdrowia? Owszem, instytut odpowiada na polskim rynku za wdrażanie produkcji wyrobów z miedzi przeciwdrobnoustrojowej (Cu+), która powoduje zmniejszenie liczby zarazków wywołujących infekcje, przenoszonych przez kontakt z powierzchnią lub obiektem. Właściwość ta została naukowo udowodniona i jest coraz częściej wykorzystywana w służbie zdrowia. Badania kliniczne wykazały, że patogeny na przedmiotach wykonanych z miedzi giną w 99,9 proc. w porównaniu do innych powierzchni powszechnie stosowanymi w służbie zdrowia.
- Od pięciu lat w Polsce mówimy o powierzchniach dotykowych z miedzi i jej stopów i o przeciwdrobnoustrojowych właściwościach miedzi - uzupełnia Ram-czykowski. - Dotyczy to samego metalu, ale także stopów, w których miedź stanowi więcej niż 60 procent zawartości. Miedź rozkłada bowiem kod genetyczny rozmaitych drobnoustrojów, wirusów. To pewniejsze, a przede wszystkim mniej inwazyjne niż antybiotyki. Na dodatek drobnoustroje nie uodparniają się na metal. I tak gronkowiec ginie w kontakcie z miedzią w 99,9 proc. w niespełna dwie godziny... Podobne właściwości ma srebro, ale tylko przy wysokiej temperaturze i wilgotności. Nic dziwnego, że amerykańska agencja ochrony środowiska (EPA) zarejestrowała jedynie stopy miedzi jako materiały o charakterystyce przeciwdrobnoustrojowej. Jest ich już ponad 500. I ciągle prowadzi się poszukiwania nowych.
Coraz częściej znani producenci stosują przeciwdrobnoustrojową miedź do produkcji często dotykanych przedmiotów, takich jak klamki, rączki wózków sklepowych, poręcze, balustrady i wyłączniki oświetleniowe. I wyroby te, nie tylko w kolorze miedzi, są coraz bardziej dostępne. W szpitalach metalowe poręcze łóżek, blaty stolików i inny sprzęt dotykany przez pacjentów, personel medyczny i odwiedzających, są potencjalnym źródłem zakażeń. To samo dotyczy łazienek, toalet, uchwytów i poręczy - wszystkie one mogą przenosić niebezpieczne zarazki. „Cu+”, czyli znak miedzi przeciwdrobnoustrojowej, jest coraz bardziej rozpoznawalny, przede wszystkim przez pracowników służby zdrowia. Ale i wśród producentów. W Polsce już trzynaście firm wystąpiło do Instytutu o wydanie licencji na stosowanie znaku „Cu+” na swoich wyrobach.
To producenci - na przykład - powierzchni dotykowych, którzy widzą swoją szansę na rynku w zaproponowaniu wartości dodanej, jaką są owe przeciwdrobnoustrojowe właściwości miedzi. Czy może być lepsza reklama niż informacja, że klamka nie tylko otwiera drzwi, ale także niszczy bakterie i wirusy?
Jak nadmuchać blachę
Zresztą miedzi coraz więcej jest wokół nas. Ba, można nawet powiedzieć, że staje się modna. Wystarczy spojrzeć na design wielu przedmiotów. Design, sztuka użytkowa... Mimo że w Polsce nie ma tradycji, powoli wypracowuje się ciekawe oferty. Od trzech, czterech lat widać budynki, w których otoczeniu, elewacji miedź się pojawia nie tylko w postaci rynien i dachu. Ostatnio prawdziwym odkryciem były meble Oskara Zięty. „Dmuchane” meble z miedzi, które niedawno zrobiły furorę na wystawie w Mediolanie.
- Kochamy miedź, bo pozwala łączyć siły natury i człowieka, jest dla nas magiczna. Odbijając otoczenie i roztaczając wokół siebie wyjątkową aurę ciepła i szlachetności, staje się jego częścią - mówił Zięta dziennikarzom po wystawie. - Oprócz tego ma wpływ na nie: na powierzchniach miedzianych bakterie utrzymują się maksymalnie do 90 minut, podczas gdy na plastikowych aż do 18 miesięcy. W ten sposób miedziany taboret „plopp” jest pierwszym na świecie siedziskiem posiadającym certyfikat Cu+, czyli jest wykonany z materiału o charakterystyce przeciwdrobnoustrojowej!
Jak powstają „dmuchane” meble z metalu? Wysokie ciśnienie sprawia, że ciężkie materiały stają się o wiele lżejsze. Najpierw z miedzianej blachy wycina się płaskie kształty o grubości jedynie 0,5 cm. Po wcześniejszym zespawaniu elementy nabierają trójwymiarowego kształtu dzięki tłoczonemu do środka sprężonemu powietrzu. Tego rodzaju meble są idealne do transportu. Wysyłane w formie płaskiej, po dostarczeniu są wypełniane powietrzem.
Miedź widać coraz częściej we wzornictwie i sztuce użytkowej. Wyspecjalizowane linie miedzianych lamp, zegarków na rękę, foteli, mebli, stołów... Udane połączenia miedzi ze szlachetnym drewnem, szkłem. Krótko mówiąc miedź jest... trendy.
Zaraz, zaraz, a te narzędzia do ogródka z miedzi? Czy to już nie jest przesada?
- Czyż nie są efektowne? - odpowiada pytaniem na pytanie Ramczykowski. - Producent zwraca uwagę w folderze, że narzędzia te „uwalniają jony miedzi, wzbogacając ziemię, poprawiając gospodarkę wodną...”. Czyli mamy dodatkową formę dbania o przyrodę. A ja ze swojego doświadczenia dodam, że miedziana taśma doskonale sprawdza się w ogrodzie do... pozbycia się ślimaków.
To jest supermetal
Czy miedź ma przyszłość? Owszem, nieustannie pojawiają się zamienniki, ale z jednej strony naturę trudno poprawiać, a z drugiej nieustannie odkrywane są nowe zastosowania dla tego czerwonego metalu.
- Już kilka lat temu otrzymaliśmy zlecenie na weryfikację patentów, które opierają się na połączeniu miedzi i grafenu - dodaje prezes. - To kolejne kroki ku stworzeniu superprzewodników, które mogą nawet dwa razy lepiej przewodzić energię elektryczną od samej miedzi. To byłaby rewolucja. W projekcie uczestniczą najwięksi gracze na rynku przetwórstwa miedzi, uczelnie, ale także kilku światowych producentów motoryzacji. Zwiększenie nawet o kilka procent przewodzenia byłoby gigantycznym postępem.
Skąd przemysł motoryzacyjny? Miedź od dawna odgrywa istotną rolę w przemyśle samochodowym. Bez miedzianych podzespołów elektronicznych czy też miedzi w instalacji elektrycznej nie byłoby możliwe inteligentne zarządzanie poszczególnymi komponentami pojazdu. Na dodatek rozwój energooszczędnych napędów elektrycznych dla przemysłu czy samochodów hybrydowych jest uzależniony od miedzi. Samochód hybrydowy zawiera nawet do 120 kg miedzi... Nawet niewielkie auto zawiera przeciętnie 25 kg tego metalu.
Głównym zastosowaniem miedzi jest produkcja kabli elektrycznych (60 proc.), pokryć dachów, instalacji wodociągowych (20 proc.) i maszyn przemysłowych (15 proc.). Miedź używana jest głównie w postaci czystego metalu, ale gdy wymagana jest większa twardość, tworzy się stopy (5 proc. całkowitego zużycia) - na przykład brąz czy mosiądz. Niewielkie ilości miedzi są używane w produkcji związków będących dodatkami do żywności i fungicydami w rolnictwie oraz stosowana jako barwnik szkła czy katalizator.
Miedź jest metalem miękkim, kowalnym, o charakterystycznej czerwonawej barwie. W kontakcie z powietrzem szybko pokrywa się cienką, ochronną warstwą tlenku, która zapobiega dalszym reakcjom. Miedź wystawiona przez dłuższy czas na działanie wilgotnego powietrza wytwarza zieloną warstwę soli miedzi, zwaną patyną, która chroni metal przed korozją. Miedź jest, po aluminium, najpowszechniej stosowanym metalem nieżelaznym. Jest obecnie szeroko stosowana w energetyce, architekturze i budownictwie, ponieważ jest doskonałym przewodnikiem ciepła i elektryczności.