Bolygónk legkülsőbb kőzetburkát földkéregnek nevezzük. Elemi összetételét tekintve a földkéreg leginkább oxigénből (58%) és szilíciumból (26%) áll, a harmadik helyen viszont az alumínium található (8%). Habár a természetben rendkívül gyakori, a tiszta alumínium gazdaságos kinyeréséhez a földkéreg alkotóelemeiből csaknem száz év volt szükséges.

1807-ben a timsón elektromos áramlások segítségével végzett kísérletek során Humphry Davy angol kémikus ismeretlen fém nyomára bukkant. Habár nem tudta sikeresen kivonni a timsóból, az akkoriban ismeretlen fémet a timsó angol megfelelőjéhez, az alumhoz hasonlóan alumíniumnak nevezte el. Első teljesen tiszta példányát — az alumíniumot tartalmazó ásványokból — a német származású Friedrich Wöhler állította elő 1827-ben. A bauxit mint alumíniumot nagyobb mennyiségben tartalmazó érc felfedezésének és a francia Sainte-Claire Deville által kidolgozott alumíniumgyártási eljárásnak köszönhetően 1845-ben bekövetkezett az alumínium első nagyobb mennyiségű előállítása. Évtizedeken keresztül az alumíniumot az S. C. Deville által kidolgozott drága eljárás segítségével állították elő, de amerikai, angol és német tudósok — Héroult, Hall, Bayer — kitartó munkájának köszönhetően 1885 és 1900 között lehetővé vált az alumínium gazdaságosabb és nagyobb mennyiségű előállítása.

Forrás: unsplash.com/Evgeny Karchevsky

Különleges tulajdonságainak köszönhetően az alumíniumnak nevezett ezüstös színű fém felhasználása világszerte elterjedt. Alacsony sűrűségének köszönhetően manapság repülők, vonatok, kerékpárok és hajók gyártásában tölt be óriási szerepet. Más fémekkel ötvözve nagyon erős, de hajlékony anyagokat alkot, melyek e tulajdonságaiknak köszönhetően az építészetben találták meg helyüket, például nyílászárók alapanyagaként. Habár elektromos vezetőképessége valamivel gyengébb a rézénél (kb. 65%-a), kisebb súlyának köszönhetően a magasfeszültségű elektromos kábelek leginkább alumíniumból vannak kidolgozva. Nagy reakcióképessége miatt levegővel érintkezve a felülete oxidálódik. Ennek hatására egybefüggő lég- és vízátnemeresztő réteg jön létre, mely gátolja a fém korrózióját, és ennek eredményeként az alumínium korróziógátló alapozók és festékek nélkül is azonnal felhasználható. Könnyű megmunkálhatóságának és alakíthatóságának, valamint jó hővezető képességének köszönhetően az alumíniumot mégis dobozos italok és egyéb csomagolások alapanyagaként használják fel a legnagyobb mennyiségben.

Habár az alumínium a természetben megtalálható többi fém többségéhez képest rendkívül alacsony fajsúlyú, a környezetre és az egészségre gyakorolt káros hatásai miatt mégis a nehézfémek csoportjába sorolható. Az alumínium csak egy oxidációs állapotban (Al³⁺), leggyakrabban alumínium-szilikátoknak nevezett ásványok alkotóelemeként van jelen a természetben.

Forrás: unsplash.com/photos/Julia Maior

Ásványokba zárva az alumíniumionok nem veszélyesek a környezetre. Savas esők és emberi beavatkozások hatására viszont az ásványokat tartalmazó talaj pH-értéke csökken, savanyúsága növekszik, az ásványokba zárt Al³⁺-ionok pedig kiszabadulhatnak, elérhetővé válva az állatok és a növények számára. A növények által felvett Al³⁺-ionok megzavarják a növények fizikai és sejtszintű folyamatait, ami egyebek között a gyökérnövekedés gátlásában, a levelek sárgulásában és elpusztulásában, valamint a terméshozamok csökkenésében nyilvánul meg. Nagyobb koncentrációban az Al³⁺-ionok igen mérgezőek a vízi élőlények számára, különösen a kopoltyúval lélegző állatokra, mint amilyenek például a halak, mert az Al³⁺-ionok gátolják más létfontosságú ionok felvételét, ami az élőlény elpusztulásához vezethet.

Az alumínium leginkább belélegzéssel, lenyeléssel és bőrérintkezés során tud bekerülni az emberi szervezetbe, ahol nehezen abszorbeálódik, ezért kisebb koncentrációban és rövid tartamú kitettség esetén nem veszélyes az emberi egészségre. Huzamosabb kitettség esetén, például olyan személyeknél, akik por által terhelt környezetben élnek, vese-alulműködésben szenvednek, rendszeresen fogyasztanak magas alumíniumtartalmú élelmiszereket, vagy akik nagy alumíniumkoncentrációjú közegben dolgoznak, az alumínium bevétele jelentős egészségügyi kockázattal jár. A vese-alulműködéssel élők szervezetéből nagyon nehezen távolítható el az alumínium, ezért akkumulálódik a szervezetben, ami csont- és agykárosodáshoz vezethet. Az alumíniummal terhelt közegben dolgozó személyek esetében gyakori jelenség a bőrgyulladás és a bőrallergiás tünetek. Az alumínium okozta káros egészségügyi szövődmények közé tartozhatnak például a tüdővel kapcsolatos megbetegedések, a vérszegénység, az idegrendszeri zavarok, sőt, egyes tanulmányok szerint az Alzheimer-kór gyakoribb előfordulása is ezzel hozható összefüggésbe.

Nagy reakcióképessége miatt az alumínium előállításához óriási energiamennyiség szükséges. Az alumíniumból készült termékek lebomlása a természetben (pl. alumínium konzervdobozok) több száz évig is eltart, a tiszta alumínium gyártásához szükséges energia előállítása pedig gyakran óriási környezeti kockázatokkal járhat (vízerőművek, hőerőművek stb.). Ezért fontos, hogy a felelősségteljes magatartásunkkal hozzájáruljunk a felhasznált alumínium minél nagyobb mértékű újrahasznosításához, és ezáltal csökkentsük az alumínium környezetterhelését.

Forrás: unsplash.com/Kevin Woblick