الاستثمار في الألمنيوم: معدن المستقبل

الألمنيوم 101

نظرة تاريخية سريعة على الألمنيوم: من معدن فاخر إلى سلعة عالمية

بعض المعادن تطورت مع مرور الوقت من الندرة إلى سلعة. وهذا هو الحال بالتأكيد مع الألمنيوم، الذي تم اكتشافه في شكله المعدني فقط في عام 1825، رغم كونه أكثر المعادن وفرة في قشرة الأرض، وأكثر شيوعًا من الحديد.

كان يُستخدم سابقًا في شكل غير مكرر (الألوم) لتصبغ الأقمشة وكمزيل للروائح.

الفرق مع الحديد هو أن الألمنيوم صعب جدًا تنقيته، ويتطلب درجات حرارة مرتفعة للغاية. نتيجة لذلك، كان في البداية أكثر قيمة من الذهب ويُستخدم فقط كمعدن فاخر للمجوهرات وأدوات المائدة.

يُقال إن نابليون أقام مأدبة حيث قُدمت لأكثر الضيوف شرفًا أدوات من الألمنيوم بينما اضطر الآخرين لاستخدام الذهب.

Charles Martin Hall, طور عملية استخراج الألمنيوم الكهروكيميائية في حظيرة عائلته في عام 1886

تُروى الأسطورة أن فرانك جوويت، الذي عُين أستاذًا للكيمياء والمعادن في أوبرلين عام 1880، وزع كتلة من الألمنيوم في الصف، قائلاً إن “أي شخص يكتشف عملية يمكن من خلالها إنتاج الألمنيوم على نطاق تجاري سيبارك البشرية ويجني ثروة لنفسه.”

بدأ هذا الاختراع الإنتاج الصناعي للألمنيوم، مما أدى إلى انخفاض تكاليف الإنتاج بسرعة.

في عام 1886، كان سعر الألمنيوم 6 دولارات للباوند. وفي عام 1891، انخفض إلى 1 دولار للباوند. عندما مكن صندوق مرفق خفيف الوزن من الألمنيوم محركهما الأخوان رايت من القيام بالرحلة الأولى الشهيرة في عام 1903، كان سعر المعدن حوالي 0.30 دولار للباوند.

سعر اليوم بالكاد يتجاوز 1.15 دولار للباوند، وهو انخفاض مستمر ملحوظ في السعر طوال القرن العشرين، مع مراعاة التضخم على مدى أكثر من مئة عام.

كيف يتم تصنيع الألمنيوم: من البوكسيت إلى الألومينا إلى المعدن

تستخدم عملية معالجة البوكسيت الكهرباء لإزالة ذرة الأكسجين من أكسيد الألمنيوم (المعرف أيضًا بالألومينا)، مما ينتج معدن ألمنيوم نقي عبر التحليل الكهربائي.
https://www.youtube.com/watch?v=6P90li2PHfA

تُنتج الألومينا نفسها (Al2O3) من خام الألمنيوم (المسمى بوكسيت)، الذي يحتوي على مزيج من مركبات الألمنيوم مثل الجِبْسيت (Al(OH)3)، البوهمايت والدياسبور (AlO(OH))، بالإضافة إلى شوائب ومعادن أخرى. يتطلب إنتاج طن واحد من الألومينا من 2 إلى 3 أطنان من البوكسيت.

تحويل البوكسيت إلى ألومينا هو عملية بسيطة نسبيًا، تُسمى عملية باير، التي اخترعها كارل جوزيف باير في عام 1887، ولا تزال الطريقة المستخدمة حتى اليوم:

1. يُسحق البوكسيت، ثم يُذاب في صودا كاوية (NaOH).
2. يُنقّى الخليط لإزالة الشوائب.
3. يُوضع المحلول المتبقي في خزان ويُجعل يترسب.
4. يُغسل المنتج النهائي ويُسخّن لإزالة صودا كاوية المتبقية والماء.

نظرة عامة على سوق الألمنيوم العالمي

أين يُنتج الألمنيوم؟ أكبر المنتجين العالميين

الألمنيوم، أكثر عنصر معدني وفرة على الأرض، ليس موردًا نادرًا، فهناك رواسب كبيرة في كل قارة.

ومع ذلك، فإن إنتاج الألمنيوم عملية كثيفة الاستهلاك للطاقة وتتطلب الكثير من الكهرباء، بالإضافة إلى مصانع ضخمة ومكلفة، لذا فإن إنتاجه غير موزع بالتساوي.
الصين هي المنتج الأكبر بفارق كبير، حيث تمثل ما يقرب من 60٪ من الإنتاج العالمي في عام 2024. المنتجون الكبار الآخرون هم الهند، روسيا، أمريكا الشمالية، ودول الخليج العربي.
أكبر منتج من حيث الفرد هو آيسلندا، حيث تُستخدم الطاقة المائية والحرارية الجوفية الوفيرة في إنتاج الألمنيوم. ثلاثة مصاهر للألمنيوم تستهلك 80٪ من إنتاج الطاقة في البلاد.

بالفارق الكبير، أكبر مصدر للطاقة في إنتاج الألمنيوم هو الطاقة المائية، بفضل تكلفتها المنخفضة وموثوقيتها العالية، تليها الفحم لنفس الأسباب. الاعتمادية العالية أمر حاسم، حيث يجب ألا يبرد أو يتصلب بوتقة صهر الألمنيوم، وإلا سيتلف.

توقعات طلب الألمنيوم والعوامل الرئيسية حتى عام 2030

أكبر طلب على الألمنيوم يأتي أيضًا من الصين، حيث تمثل 60٪ من الطلب العالمي، مما يعكس إنتاجها الصناعي الضخم، ويزيد من حاجتها لهذا المعدن الفضي. يلي ذلك الولايات المتحدة (7٪ من الطلب العالمي)، ألمانيا (3٪)، اليابان (3٪)، والهند (2٪).

من المتوقع أن ينمو الطلب العالمي على الألمنيوم بنسبة 40٪ بحلول عام 2030، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الطاقة الخضراء، والكهربائية، والطلب على المواد الخفيفة.

ما الذي يؤثر على أسعار الألمنيوم؟ الاتجاهات والتحليل

تميل أسعار الألمنيوم إلى متابعة الصحة العامة للاقتصاد العالمي، حيث تؤدي الركود إلى انخفاض الطلب وتجاوز القدرة الإنتاجية.

كانت الأسعار مرتفعة بشكل عام منذ عام 2021، لكنها الآن أقل من الارتفاع الأخير في مارس 2022.

قد تختلف الأسعار المحلية أيضًا عن الأسعار العالمية، اعتمادًا على ظروف العرض والطلب المحلي. إلى جانب النشاط الاقتصادي العالمي العام، يتقلب سعر الألمنيوم أيضًا مع سعر الطاقة، مما يفسر جزئيًا النقطة العالية التي وصل إليها في عام 2008.

كيف تؤثر التعريفات الجمركية على سوق الألمنيوم

إنتاج الألمنيوم موضوع حساس سياسيًا وجيوسياسيًا باعتباره معدنًا صناعيًا واستراتيجيًا رئيسيًا، بما في ذلك لتطبيقات الطيران. مؤخرًا، أطلقت الإدارة الثانية لترامب موجة من التعريفات بنسبة 25٪ على جميع واردات الألمنيوم والصلب.

الولايات المتحدة هي مستورد رئيسي للألمنيوم، حيث يأتي معظم إمدادها المستورد من كندا.

تسبب ذلك في انقسام الأسعار المحلية، حيث انخفض سعر الألمنيوم في لندن وارتفع في الولايات المتحدة.

هيمنة الصين على العناصر الأرضية النادرة وتكرير الألمنيوم

من المعروف أن الصين منتج رئيسي للعناصر الأرضية النادرة (98٪ من الإنتاج العالمي)، مما يمنحها ميزة حاسمة في الطاقة الخضراء، كما تجعلها موردًا رئيسيًا لهذه المعادن المطلوبة للتقنيات المتقدمة، من الصواريخ إلى أشباه الموصلات.
ومع ذلك، يُعرف أقل أن عنصرًا رئيسيًا في سيطرة الصين على هذا السوق هو حضورها القوي في تكرير الألمنيوم.
تفرض الحكومة الصينية بموجب القانون أن جميع مُكرِّري الألمنيوم يقومون أيضًا بتنقية العناصر الأرضية النادرة الموجودة في خام البوكسيت والألومينا، وهو ما لا يُطلب من منتجي الألمنيوم الآخرين.
لذا، بينما تُعد أسعار الألمنيوم العامل الرئيسي لأرباح مصاهر الألمنيوم، من الممكن أن تُ mobilize في المستقبل منتجي الألمنيوم غير الصينيين من قبل حكوماتهم لتقليل الاعتماد على واردات العناصر الأرضية النادرة ومعاملتهم كأصول استراتيجية.

كيف يُستخدم الألمنيوم: التطبيقات الرئيسية عبر الصناعات

لماذا يُفضَّل الألمنيوم: الخصائص والمزايا

تم إنتاج 90.9 مليون طن من الألمنيوم في عام 2024، متفوقًا على أي إنتاج معدني آخر باستثناء الحديد.

يُخلط الألمنيوم تقريبًا دائمًا مع معادن أخرى (يُصنّع سبيكة)، مما يحسن بشكل ملحوظ من خصائصه الميكانيكية.
العناصر المضافة الرئيسية لتكوين سبائك الألمنيوم المشغولة والمصبوب هي النحاس، الزنك، المغنيسيوم، المنغنيز، والسيليكون.
يمكن أيضًا استخدام سبائك الألمنيوم الخاصة في تطبيقات متخصصة، ويختبر العلماء سبائك ألمنيوم جديدة لجعل الألمنيوم أقوى أو أكثر مقاومة للتآكل.
بشكل عام، يُفضَّل الألمنيوم على الصلب عندما يتطلب المنتج النهائي واحدة أو أكثر من الخصائص التالية:

• مقاومة التآكل.
• خفيف الوزن مع الحفاظ على قوة هيكلية عالية.
• سهولة تشغيله إلى أشكال معقدة.
• موصلية حرارية أو كهربائية أعلى.
• التكلفة الأعلى مقارنة بالصلب ليست مصدر قلق أساسي.

الألمنيوم في النقل: السيارات والقطارات والاستخدامات البحرية

يُستخدم الألمنيوم على نطاق واسع في صناعة السيارات، وكذلك في السفن البحرية، وعربات السكك الحديدية، والدراجات، وغيرها.
يؤدي أداءً جيدًا في هذه التطبيقات بفضل قوته مع خفة وزنه، مما يحسن كفاءة الوقود.
كما أن الألمنيوم سهل التشغيل وتشكيله إلى أشكال معقدة، مما يجعله خيارًا جيدًا لخطوط التجميع الآلية والاتجاه في صناعة السيارات نحو “الجيغابريس”.

الألمنيوم في الطيران وتطبيقات مقاومة الأشعة فوق البنفسجية

بينما يُعد وزن الألمنيوم الخفيف السبب الرئيسي لاستخدامه في تطبيقات الطيران، إلا أنه ليس العامل الوحيد. تجعل مقاومته للتآكل منه مادة أساسية في محركات الطائرات، خاصةً سبائك النيكل-الألمنيوم، المعروفة أيضًا باسم ألمنيوم من الدرجة الجوية.
ميزة أخرى رئيسية للألمنيوم هي مقاومته العالية للتدهور بفعل الأشعة فوق البنفسجية. لهذا السبب، يُستخدم الألمنيوم، حتى في شكل ورقة رقيقة، لأي مادة قد تتضرر من الأشعة فوق البنفسجية.

الاستخدامات الصناعية والبنية التحتية للألمنيوم

تتطلب العديد من البنى التحتية مقاومة للتآكل لنقل المواد الكيميائية والمركبات التفاعلية الأخرى، خاصة الأنابيب، والفتحات، والصمامات، والمضخات، وغيرها.
هذا يجعل الألمنيوم مادة مهمة أيضًا لمعدات المعالجة، والأدوات، وغيرها من الآلات الصناعية.

الألمنيوم في البناء والعمارة

يُستخدم الألمنيوم على نطاق واسع في البناء، خاصةً للمواد المكشوفة مثل النوافذ، الأبواب، التغليف، الغلاف، الأسقف، وغيرها.
كما أنه مادة شائعة لبناء الدفيئات وأي بناء في مناخ قاسٍ أو يتعرض بانتظام للماء، حيث سيبدأ حتى الفولاذ المقاوم للصدأ في الصدأ في النهاية.

الألمنيوم في الطباعة ثلاثية الأبعاد والتصنيع الإضافي

نظرًا لأن الطباعة ثلاثية الأبعاد تُستخدم أساسًا لإنشاء قطع معقدة وخفيفة الوزن مقارنة بطرق الصب التقليدية، فمن المنطقي أن يكون الألمنيوم أحد المعادن الأساسية المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد. معظمها سبائك ألمنيوم مع المغنيسيوم و/أو السيليكون.
على سبيل المثال، طابعت شركة بورشه مكابس ألمنيوم ثلاثية الأبعاد لطرازها الرائد GT2 RS.

يمكن استخدام العديد من الطرق المختلفة للطباعة ثلاثية الأبعاد بالألمنيوم، بما في ذلك دمج مسحوق المعدن بالليزر (L-PBF)، الترسيب بالربط، التوحيد الحركي، والطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام الأسلاك.

الاستخدامات اليومية: التغليف، الورق الألمنيومي، والمنتجات المنزلية

تُعد ورق الألمنيوم، والعلب، وصواني الفرن وغيرها من المنتجات الغذائية موجودة في كل مكان في المطابخ الحديثة والأسواق. ذلك لأن الألمنيوم لا يصدأ، ويقاوم درجات الحرارة العالية، وغير سام، ولا يمتص، ومقاوم للتشقق.
نفس السبب يجعل المعدن يُستخدم عادةً في أدوات طهي أخرى مثل القدور، وكذلك في الأثاث، وأغطية الهواتف الذكية، وغيرها.

الألمنيوم في الطاقة: خطوط النقل، إطارات الألواح الشمسية، وأكثر

بصفته معدنًا عالي التوصيل، يُفضَّل الألمنيوم حتى على النحاس في كابلات نقل الطاقة لمسافات طويلة. وبفضل وزنه الأخف، يسمح الألمنيوم بعدد أقل بكثير من الأعمدة الداعمة.

يتم الاستفادة أيضًا من هذه التوصيلية الكهربائية العالية في إنتاج محركات، مولدات، محولات، مكثفات، وغيرها من المكونات القائمة على الألمنيوم.

الألمنيوم هو أيضًا المعدن الأساسي المستخدم في هيكل الألواح الشمسية، حيث يشكل أكثر من 85٪ من معظم مكونات الخلايا الشمسية الضوئية.

الألمنيوم المستدام: إعادة التدوير، الطاقة المتجددة، والتقنية الخضراء

إزالة الكربون من إنتاج الألمنيوم باستخدام الطاقة النظيفة

أحد القلق الرئيسي في إنتاج الألمنيوم هو استهلاكه الكبير للطاقة. ي يتم إنتاج الغالبية العظمى من الألمنيوم اليوم باستخدام الطاقة المائية المتعادلة مع الكربون، لكن جزءًا كبيرًا لا يزال يُشغَّل بالفحم.
سيتم استبدال إنتاج الألمنيوم القائم على الفحم بالطاقة النووية أو المائية سيكون خطوة مهمة في تقليل الانبعاثات العالمية.
نظرًا لأن العملية تعتمد أساسًا على الكهرباء (التحليل الكهربائي للألومينا إلى ألمنيوم) أو الحرارة السهلة التحويل إلى كهرباء (تحويل البوكسيت إلى ألومينا)، فإن هذه العملية الصناعية أصعب قليلاً في جعلها خضراء مقارنةً بإنتاج الصلب.
ومع ذلك، الاعتماد الحصري على الطاقة المتجددة غير المائية قد يستغرق وقتًا لتطوير أنظمة البطاريات أو مصادر الطاقة المتجددة الأخرى (مثل الطاقة الحرارية الجوفية).
ذلك لأن صهر الألمنيوم يتطلب إمدادًا كهربائيًا موثوقًا ومستقرًا بنسبة 100٪ لمنع التحليل الكهربائي من التصلب وتدميره بشكل دائم. لذلك، سيقبل أي مصهر ألمنيوم فقط مصدر الطاقة الأكثر موثوقية، وهو ما من غير المرجح أن تتمكن مصادر الطاقة المتقطعة مثل الرياح والطاقة الشمسية من توفيره على نطاق واسع خلال العقد القادم، إلا ربما في المستقبل مع أنظمة بطاريات ضخمة.

إعادة تدوير الألمنيوم: إمكانات لا نهائية وتوفير الطاقة

طريقة أخرى لجعل الألمنيوم أكثر استدامة هي زيادة إعادة تدويره. نظريًا، الألمنيوم قابل لإعادة التدوير إلى ما لا نهاية، على عكس البلاستيك، على سبيل المثال، الذي يتدهور مع كل دورة إعادة تدوير.

75٪ من جميع الألمنيوم الذي تم إنتاجه على الإطلاق لا يزال قيد الاستخدام اليوم. بعض الدول تتقدم كثيرًا في هذا المجال، حيث أن 80٪ من إنتاج الولايات المتحدة اليوم يُصنع من الألمنيوم المعاد تدويره (أو الثانوي)، مقارنةً بـ 20-30٪ من الإنتاج المعاد تدويره في الثمانينات.

الألمنيوم أيضًا أكثر استدامة بشكل عام. على سبيل المثال، علب المشروبات المصنوعة من الألمنيوم تحتوي على محتوى معاد تدويره أكثر بكثير من الزجاج أو البلاستيك وتوفر كميات هائلة من الطاقة في النقل والتبريد.

الموارد المدخلة التي يستخدمها، البوكسيت وصودا كاوية، متوفرة أيضًا بأعداد شبه غير محدودة.

مستقبل الألمنيوم: التكنولوجيا النانوية، السبائك الفائقة، والبطاريات الجيلية القادمة

على الرغم من أن إنتاج الألمنيوم الصناعي هو تقنية تعود إلى ما يقرب من قرن ونصف، إلا أنه بعيد كل البعد عن الركود. قد تجعل طرق الإنتاج الجديدة والسبائك المستفادة من التكنولوجيا النانوية منه المعدن الأكثر مستقبلًا مما هو عليه اليوم.

على سبيل المثال، إضافة السكانديوم إلى الألمنيوم باستخدام طريقة تُكوّن جسيمات نانوية دقيقة من الألمنيوم-المغنيسيوم-السكانديوم يمكن أن تجعل سبيكة الألمنيوم أقوى بنسبة 40٪ وأكثر مقاومة للضرر الناتج عن الهيدروجين بخمس مرات.

أو معقدة الكريستالات شبه المتبلورة تتكوّن عند خلط الألمنيوم بالزركونيوم، مما يجعل السبيكة أفضل بكثير لتطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد.

أو سبيكة فائقة المرونة تعتمد على التيتانيوم-الألمنيوم (Ti-Al) وتستجيب بأقل قدر ممكن لمجموعة واسعة من الظروف ودرجات الحرارة.

يمكن أن يجد الألمنيوم أيضًا تطبيقات جديدة، مثل على سبيل المثال بطاريات أيون الألمنيوم لاستبدال بطاريات الليثيوم-أيون باستخدام مبادئ مماثلة، أو بطاريات هواء الألمنيومالتي تستخدم أكسدة الألمنيوم كوقود لتكوين تخزين طاقة فائق الكثافة للمركبات الكهربائية.

أفكار نهائية: هل الألمنيوم استثمار ذكي على المدى الطويل؟

كان الألمنيوم معدنًا حيويًا لتطوير التكنولوجيا الجديدة، بدءًا من الطيران في أوائل القرن العشرين، إلى سفن الفضاء اليوم، والأجزاء المطبوعة ثلاثيًا، وأنظمة الطاقة المتقدمة.

من المرجح أن تكلفته المنخفضة، موارده الوفيرة، وخصائصه الفريدة ستجعله أكثر شعبية في المستقبل.

قد يكون ذلك من خلال استخدام الألمنيوم كمكون رئيسي في أنظمة البطاريات المتقدمة. أو إنشاء سبائك فائقة جديدة تتكيف مع ظروف خاصة، مثل نقل وتخزين الهيدروجين، العمل في الفضاء، أو أن يكون أسهل في تشكيله باستخدام طابعات الليزر ثلاثية الأبعاد.

خفض تكاليف الطاقة، سواء من التقنية النووية المتقدمة، أو الطاقة الحرارية الجوفية، أو الرياح والطاقة الشمسية مع البطاريات، سيجعل إنتاجه أرخص، وبالتالي يصبح أكثر شيوعًا في الاستخدام.

في أي حال، من المرجح أن يظل الألمنيوم، مثل الصلب، محور قدرتنا على التصنيع والبناء، مما يجعله مادةً مثيرة للاهتمام للمستثمرين للحصول على تعرض لها.

الاستثمار في قطاع الألمنيوم

Alcoa: فرصة استثمارية رائدة في الألمنيوم

Alcoa هي شركة ألمنيوم عالمية لها حضور عالمي وتغطي كامل سلسلة إمداد الألمنيوم، من خام البوكسيت إلى معدن الألمنيوم والألومينا (المنتج الوسيط بين البوكسيت والألمنيوم). تأسست في البداية عام 1907 باسم شركة الألمنيوم الأمريكية.

تدير الشركة عمليات بوكسيت تبلغ 41.3 مليون طن جاف متري في عام 2024 وتُرسل 85٪ من شحناتها إلى مصافي Alcoa.
يُرسل فقط 32٪ من 13.2 مليون طن من الألومينا المنتجة إلى مصانع صهر Alcoa، لتنتج 2.6 مليون طن من الألمنيوم في عام 2024، بينما يُباع الباقي لأطراف ثالثة.

تنتج الشركة الألمنيوم بأشكال مختلفة لتلبية متطلبات العديد من الصناعات التصنيعية.

بشكل عام، إنتاج الألمنيوم نشاط كثيف الاستهلاك للطاقة، حيث يستهلك الكهرباء مباشرةً للصب، والزيت للتعدين، والفحم لتوفير الكربون في عملية الصهر، بالإضافة إلى استهلاك مواد كثيفة الطاقة مثل المواد الكيميائية الكاوية.
مع ذلك، قامت Alcoa بجهود كبيرة لتقليل بصمتها الكربونية، مما يجعلها رائدة في الصناعة من حيث انبعاثات الكربون، جزئيًا بفضل مرافق الطاقة الكهرومائية في البرازيل وكندا وآيسلندا. كما تقدم خط منتجات Alcoa Sustana، الذي يقلل من انبعاثات الكربون ويزيد من محتوى المعدن المعاد تدويره.

قد تؤثر التعريفات الجمركية على الشركة، حيث ستواجه مرافقها في كندا والبرازيل (ومن بين دول أخرى) تعريفات مرتفعة لبيعها إلى الولايات المتحدة. ومع ذلك، تمتلك الشركة أيضًا مرافق إنتاج في الولايات المتحدة، وقد ارتفعت قيمة الألمنيوم المنتج محليًا وفقًا لذلك، مما ينبغي أن يعزز ربحية مصاهر Alcoa الأمريكية.

بشكل عام، تُعد Alcoa رهانًا قويًا على الشعبية المستمرة للألمنيوم في التصنيع المتقدم، والطيران، وشبكة الطاقة، جميعها قطاعات من المتوقع أن يزداد الطلب عليها في السنوات القادمة.

أحدث أخبار وتطورات سهم Alcoa (AA)