Miedź jest metalem, który najbardziej kojarzy się z wszelkiego rodzaju kablami i przewodami wykorzystywanymi na potrzeby branży elektroenergetycznej i telekomunikacyjnej. Przez lata większość infrastruktury niezbędnej do rozbudowy sieci telefonicznej była oparta na wykorzystaniu miedzi. Miedzianych kabli używano do rozprowadzania linii telefonicznych, a wraz z rozpowszechnieniem internetu także do budowy nowych połączeń pozwalających na transmisję danych. Wprowadzanie nowych technologii związanych ze zwiększaniem przepustowości istniejącego okablowania dało impuls do dalszego rozwoju okablowania. Systemy xDSL pozwoliły na rozszerzenie dostępu do internetu na wszystkich obszarach, gdzie do tej pory uzyskiwanie szybkich transmisji było niemożliwe. Od pewnego czasu słychać opinie głoszące, że miedź zostanie całkowicie zastąpiona przez światłowody, a jej wykorzystanie w branży telekomunikacyjnej zostanie znacznie ograniczone. Przyjrzyjmy się bliżej temu, dlaczego miedź jest tak popularna w branży telekomunikacyjnej oraz sprawdźmy, jakie są perspektywy związane z jej wykorzystaniem.
Miedź jest metalem, który najbardziej kojarzy się z wszelkiego rodzaju kablami i przewodami wykorzystywanymi na potrzeby branży elektroenergetycznej i telekomunikacyjnej. Przez lata większość infrastruktury niezbędnej do rozbudowy sieci telefonicznej była oparta na wykorzystaniu miedzi. Miedzianych kabli używano do rozprowadzania linii telefonicznych, a wraz z rozpowszechnieniem internetu także do budowy nowych połączeń pozwalających na transmisję danych. Wprowadzanie nowych technologii związanych ze zwiększaniem przepustowości istniejącego okablowania dało impuls do dalszego rozwoju okablowania. Systemy xDSL pozwoliły na rozszerzenie dostępu do internetu na wszystkich obszarach, gdzie do tej pory uzyskiwanie szybkich transmisji było niemożliwe. Od pewnego czasu słychać opinie głoszące, że miedź zostanie całkowicie zastąpiona przez światłowody, a jej wykorzystanie w branży telekomunikacyjnej zostanie znacznie ograniczone. Przyjrzyjmy się bliżej temu, dlaczego miedź jest tak popularna w branży telekomunikacyjnej oraz sprawdźmy, jakie są perspektywy związane z jej wykorzystaniem.
Dlaczego miedź stała się jednym z głównych surowców niezbędnych w branży telekomunikacyjnej?
Miedź jest wyjątkowym metalem, a historia jego wykorzystywania jest niemal tak stara, jak początki cywilizacji związane z próbami wykonywania pierwszych narzędzi bardziej trwałych niż zrobione z kamienia czy kości. Pierwsze znaleziska związane z użyciem miedzi pochodzą sprzed około 10 tysięcy lat. Są podstawy, żeby przypuszczać, że początkowo wykorzystywano naturalne bryłki rudy zawierającej brąz, a zatem połączenie miedzi z innymi metalami, głównie cyną i ołowiem. Wraz z pojawieniem się zdolności do przetopu i wpływania na skład używanego stopu kariera miedzi rozpoczęła się na dobre, a jej różne odmiany od brązu po mosiądz były z powodzeniem wykorzystywane w coraz to nowych zastosowaniach.
Wraz z odkryciami dotyczącymi elektryczności i rozbudową niezbędnej infrastruktury miedź zaczęto wykorzystywać do produkcji przewodów. Przesądziły o tym jej właściwości związane ze znakomitym przewodzeniem prądu – miedź ustępuje tu jedynie srebru, które jednak ze względu na swoją cenę oraz pozostałe cechy nie mogło być wykorzystywane na szerszą skalę. Drugą ważną zaletą miedzi okazała się jej niezwykle wysoka ciągliwość, co oznacza zachowywanie spójnej struktury materiału mimo jego dużego odkształcenia. Dało to możliwość stosunkowo łatwego wytwarzania przewodów dzięki technologii ich ciągnienia, a zatem formowania bardzo długiego przewodu o stałej średnicy i gładkich ściankach. Kable z miedzi o odpowiedniej czystości zapewniały niewielkie straty napięcia za sprawą znikomego oporu, a znaczna miękkość miedzi, która bywała przeszkodą w innych jej zastosowaniach, gwarantowała dobrą elastyczność pozwalającą na swobodne i wielokrotne wyginanie przewodów, co bardzo ułatwia ich prowadzenie zarówno wewnątrz budynków, jak i w poszczególnych urządzeniach.
Świetne parametry miedzi sprawiły, że znalazła ona również zastosowanie w telekomunikacji. Jej niski opór bardzo ułatwiał zadanie, ponieważ napięcie musiało być utrzymywane na liniach o bardzo dużej długości. W przypadku instalacji zakładanych wewnątrz budynków liczyła się również dobra giętkość kabli oraz odporność na utlenianie, dzięki czemu nawet uszkodzenia izolacji i dostęp powietrza nie powodowały znaczącego ubytku masy kabla. Zmiany w technologii i coraz powszechniejsze odejście od telefonii stacjonarnej sprawiło jednak, że znaczenie przewodów miedzianych używanych do budowy linii telekomunikacyjnych zaczęło się zmniejszać, a operatorzy rozpoczęli rozbudowę infrastruktury wykorzystującej światłowody.
Jakie są perspektywy, jeśli chodzi o zużycie miedzi w telekomunikacji?
Odchodzenie od kabli miedzianych i zastępowanie ich światłowodami o znacznie większej przepustowości paradoksalnie nie zmienia globalnego popytu na miedź, który systematycznie rośnie. Miedź wciąż jest obok żelaza i aluminium jednym z najszerzej wykorzystywanych metali. Wraz z rozwojem technologii telekomunikacyjnych coraz większa ilość miedzi jest zużywana do budowy podzespołów elektronicznych. Miedź znajdziemy we wszystkich podzespołach, z których budowane są współczesne komputery, ale również w telefonach i tabletach oraz wszystkich urządzeniach składających się na infrastrukturę nowoczesnych central telefonicznych. Bez miedzi nie ma też mowy o działaniu urządzeń łączących się z siecią internetową bezprzewodowo.
Choć zużycie miedzi na potrzeby telekomunikacji stopniowo maleje, nic nie wskazuje na to, by w najbliższej przyszłości można było ją całkowicie zastąpić innym materiałem. Miedź wciąż będzie też wykorzystywana w sieciach elektrycznych oraz do budowy wszystkich urządzeń korzystających z energii elektrycznej od tradycyjnych opraw aż po sterowane elektronicznie silniki elektryczne. Zapotrzebowanie na miedź będzie się także zwiększało w związku z prawdopodobnym rozwojem energetyki rozproszonej oraz wykorzystywaniem energii elektrycznej jako źródła napędu dla pojazdów elektrycznych. Dalszy rozwój elektromobilności będzie oznaczał znaczne zwiększenie zużycia miedzi przy budowie silników elektrycznych, coraz pojemniejszych baterii, a także sterującej pracą wszystkich podzespołów elektroniki. Prognozy popytu na miedź wskazują także na duże potrzeby związane z upowszechnianiem się rozwiązań Przemysłu 4.0 i coraz szerszym wprowadzaniem cyfryzacji na wszystkich etapach produkcji.
Rosnący popyt na miedź nie powinien też oznaczać zwiększenia presji na środowisko naturalne związane z wydobyciem tego surowca. Warto pamiętać, że znaczna część zużywanej na świecie miedzi pochodzi z recyklingu, a ze względu na wysokie ceny metalu jego zbiórka jest bardzo opłacalna. Wiąże się to nie tylko ze zmniejszeniem kosztów środowiskowych wydobycia, ale także z faktem, że przetwarzanie recyklingowanej miedzi oznacza zmniejszenie zużycia energii, a więc pośrednio także emisji dwutlenku węgla.
