Od zajedničkih električnih instalacija električnih instalacija do brodskih propelera i od fotonaponskih ćelija do saksofona, bakra i njegovih legura koriste se u nekolikoj krajnjoj upotrebi.
Zapravo, upotreba metala u širokom spektru osnovnih industrija rezultirala je da se investiciona zajednica okreće cenama bakra kao indikatora ukupnog ekonomskog zdravlja, podstičući moniker "dr. Bakar ".
Da bi bolje razumeli različite primene bakra, Udruženje za razvoj bakra (CDA) ih je kategoriziralo u četiri sektora krajnjeg korištenja: električnu, građevinsku, transportnu i drugu.
Procenat globalne proizvodnje bakra koji potroši svaki sektor, procjenjuje CDA:
- Električni 65%
- Izgradnja 25%
- Transport 7%
- Ostalo 3%
Električni:
Osim srebra, bakar je najefektivniji provodnik električne energije . Ovo, u kombinaciji sa njegovom otpornošću na koroziju , duktilnošću , podnošljivošću i sposobnošću rada u širokom spektru elektroenergetskih mreža, čini metal idealnim za električne instalacije.
Praktično svi električni kablovi, osim za dalekovode (koji su napravljeni od lakšeg aluminijuma ), formiraju se sa bakrom.
Busbars, provodnici koji distribuiraju snagu, transformatore i navoje motora takođe zavise od provodljivosti bakra. Zahvaljujući svojoj efikasnosti kao provodniku električne energije, bakarni transformatori mogu biti efikasni do 99,75 procenata.
Električne aplikacije, uključujući računarsku tehnologiju, televizore, mobilne telefone i prenosne elektronske uređaje, poslednjih decenija postale su glavni potrošač bakra.
U okviru ovih uređaja, bakar je od vitalnog značaja za proizvodnju:
- Elektronski konektori
- Žičane veze i kontakti
- Štampane ploče
- Mikro čips
- Polu-provodnici
- Magnetroni u mikrotalasima
- Elektromagneti
- Vakuumske cijevi
- Komutatori
- Elektrode za zavarivanje
- Protupožarni sistemi
- Topli topovi
Druga industrija koja se u velikoj meri oslanja na element je telekomunikacije.
Izuzetno iskrivljene bakarne žice se koriste u ADSL i HDSL instalacijama za lokalne linijske mreže (LAN). Neosjetljivi upleteni par (UTP) linije sadrže osam provodnika u boji, koji su konstruisani od četiri para tanke bakarne žice. I uprkos povećanju bežične tehnologije, interfejs uređaji kao što su modemi i ruteri ostaju zavisni od bakra.
Sektor obnovljivih izvora energije takođe je imao koristi od provodljivosti bakra. Osnovni metali se koriste u proizvodnji fotonaponskih ćelija bakar-indijum- galijum- selenid (CIGS) i vetrogeneratora. Jedna turbina vjetra, na primjer, može sadržavati do 1 metričku tona (MT) metala. Osim proizvodnje električne energije, bakar je integralan i za motore i distributivne sisteme povezane sa alternativnom energetskom tehnologijom.
Konstrukcija:
Bakarna cev je sada standardni materijal za sisteme za pijaću vodu i grejanje u najrazvijenijim zemljama. To je dijelom zbog njegovih bakteriostatskih svojstava, ili drugim riječima sposobnosti bakra da inhibira rast bakterijskih i virusnih organizama u vodi.
Druge prednosti bakra kao cijevni materijal uključuju njegovu podnošljivost i lemljivost - lako se savijaju i montiraju - kao i otpornost na ekstremnu toplotnu koroziju.
Bakar i njegove legure smatraju se stabilnim i otpornim na koroziju, što ih čini idealnim ne samo za transport pitke vode već i za upotrebu u slanoj i industrijskoj sredini. Neki primjeri takvih aplikacija uključuju:
- Cevne izmjenjivače za kondenzere u termoelektranama i hemijskim postrojenjima
- Sistemi navodnjavanja i poljoprivrednih prskalica
- Cijevi u postrojenjima destilacije
- Linije za napajanje morske vode
- Cementne pumpe za snabdevanje bušilicom
- Cevi za distribuciju prirodne i tečne nafte
- Distribucioni cjevovod za gorivo
Stotinama godina, bakar se takođe koristi kao arhitektonski metal. Neki od najstarijih primera upotrebe bakra kao estetskog, strukturalnog metala uključuju vrata Oblast Amun-Rea u Karnaku u Egiptu, koji datiraju od 3000-4000 godina, a bakarni šindru na vrhu Šri Lanke u visini od 162 metra visok Hram Maha Paya, izgrađen u trećem veku pre nove ere
Čisti bakar krasi kupole i krove mnogih srednjovekovnih crkava i katedrala, a u novije vrijeme koristi se u vladinim zgradama, kao što su zgrade parlamenta u Kanadi i privatne rezidencije, među kojima su mnogi dizajnirali Frank Lloyd-Wright.
Jedan od razloga za široku upotrebu bakra kao građevinskog materijala jeste prirodna formacija vizuelno privlačnog zelenog omotača - poznatog kao patina - što je rezultat vremenskih uticaja i oksidacije bakra. Osim svog estetski prijatnog izgleda, arhitekti i dizajneri više vole metal jer je lagan, izdržljiv, otporan na koroziju i lako se pridruži.
Bakarni dekorativni i arhitektonski hardver, međutim, nije ograničen na eksterne aplikacije. Dizajneri enterijera često koriste metal i njegove legure, mesing i bronzu za uređaje kao što su:
- Ručice
- Dugmad vrata
- Brave
- Tabele
- Rasvjeta i oprema za kupatila
- Slavine
- Šarke
Bolnice i medicinski objekti, naročito, vrednuju bakar za svoje bakteriostatske osobine, što je rezultiralo njegovom rastućom upotrebom kao komponenta unutrašnjih uređaja, kao što su slavine i ručke na vratima, u medicinskim zgradama.
Transport:
Osnovne komponente aviona, vozova, automobila i čamaca sve zavise od električnih i termičkih svojstava bakra. U automobilima, bakarnim i mesinganim radijatorima i hladnjacima ulja su industrijski standardi od 1970-ih. U skorije vreme, sve veće korišćenje elektronskih komponenti, uključujući navigacione sisteme na krovu, sisteme protiv blokiranja kočenja i grejana sedišta, nastavlja da povećava potražnju za metalom iz ovog sektora.
Ostali proizvodi koji sadrže bakar uključuju:
- Ožičenje za sisteme odmrzavanja stakla
- Fitingi, pričvršćivači i vijci od mesinga
- Hidrauličke linije
- Bronzani rukavi ležaji
- Ožičenje za kontrolu prozora i ogledala
Rastuća potražnja za hibridnim i električnim automobilima dodatno će povećati globalnu potrošnju bakra. U proseku, električni automobili sadrže otprilike 55kg (25kg) bakra.
Metalne folije i bakarne hemikalije ugrađene su u nikl- metalne hidridne i litijum-jonske baterije koje uštedeju goriva koja štede gorivo, a lijevani bakarni rotori koriste se kao alternativa motorima retkog zemlja magnetima.
Brzi vozovi mogu koristiti do 10MT bakra po kilometru staze dok snažne lokomotive sadrže čak 8MT od osnovnog metala .
Zidne kontaktne žice za tramvaje i kolica poput onih koje se koriste u San Francisku i Beču se izrađuju pomoću legura bakra-srebra ili bakra-kadmijuma.
Dva procenta težine aviokompanije može se pripisati bakru, što uključuje čak i 118 kilometara žičane mreže.
Zbog njihove odlične otpornosti na koroziju od slane vode mangana - i nikl-aluminijumske bronze se koriste za livenje propelera brodova koji mogu težiti do nekoliko tona. Brodske komponente, uključujući cijevi, fitinge, pumpe i ventile, također su napravljene sličnim legurama.
Ostalo:
Lista bakarnih aplikacija ide dalje i dalje. Neke poznate primjene uključuju:
Kuhinjski poslovi i termičke primene : Termička svojstva bakra čine ga idealnim za posuđe, kao što su lonci i tanjiri, kao i klima uređaji, hladnjaci, kaloriferi za grijanje vode i rashladne jedinice.
Satovi i satovi : Zbog toga što je nemagnetski bakar ne ometa rad malih mehaničkih uređaja. Kao rezultat toga, proizvođači satova i časovnici koriste bakarne igle i zupčanike u dizajnu časova.
Umjetnost : Bakar i njegove legure se također često vide u umjetničkim djelima, možda je najpoznatiji Statua slobode. Kip je pokriven preko 80 tona bakarnog lima, pričvršćen sa preko 1500 bakarnih sedlova i 300 000 bakrenih zakovica, što rezultira u njenoj zelenoj patinskoj boji.
Kovanica : do 1981. američki cent za jedan cent (ili novčić) je uglavnom kovan od bakra (95%), ali od tog vremena je kovan od bakra (0,8-2,5% bakra).
Muzički instrumenti : Šta bi trobojni band bio bez bakra? Mesing se koristi za proizvodnju rogova, truba, trombona i saksofona zbog otpornosti na koroziju i anti-bakterijskih svojstava bakra.
Izvori: Evropski institut za bakar. Aplikacije. (http://www.eurocopper.org/copper/index.html) Aplikacija Copper Development Association Inc. (http://www.copper.org/applications/homepage.html)