Il-fojl tar-ram, din il-folja tar-ram li tidher sempliċi u rqiqa ħafna, għandha proċess ta' manifattura delikat u kumpless ħafna. Dan il-proċess jinkludi prinċipalment l-estrazzjoni u r-raffinar tar-ram, il-manifattura tal-fojl tar-ram, u l-passi ta' wara l-ipproċessar.
L-ewwel pass huwa l-estrazzjoni u r-raffinar tar-ram. Skont id-dejta mill-Istħarriġ Ġeoloġiku tal-Istati Uniti (USGS), il-produzzjoni globali tal-mineral tar-ram laħqet l-20 miljun tunnellata fl-2021 (USGS, 2021). Wara l-estrazzjoni tal-mineral tar-ram, permezz ta’ passi bħat-tgħaffiġ, it-tħin, u l-flotazzjoni, jista’ jinkiseb konċentrat tar-ram b’madwar 30% kontenut ta’ ram. Dawn il-konċentrati tar-ram imbagħad jgħaddu minn proċess ta’ raffinar, inkluż tidwib, raffinar tal-konvertitur, u elettroliżi, li fl-aħħar mill-aħħar jipproduċi ram elettrolitiku b’purità għolja sa 99.99%.
Imbagħad jiġi l-proċess tal-manifattura tal-fojl tar-ram, li jista' jinqasam f'żewġ tipi skont il-metodu tal-manifattura: fojl tar-ram elettrolitiku u fojl tar-ram irrumblat.
Il-fojl tar-ram elettrolitiku huwa magħmul permezz ta' proċess elettrolitiku. F'ċellula elettrolitika, l-anodu tar-ram jinħall gradwalment taħt l-azzjoni tal-elettrolit, u l-joni tar-ram, misjuqa mill-kurrent, jiċċaqalqu lejn il-katodu u jiffurmaw depożiti tar-ram fuq il-wiċċ tal-katodu. Il-ħxuna tal-fojl tar-ram elettrolitiku ġeneralment tvarja minn 5 sa 200 mikrometru, li tista' tiġi kkontrollata b'mod preċiż skont il-ħtiġijiet tat-teknoloġija tal-bord taċ-ċirkwit stampat (PCB) (Yu, 1988).
Il-fojl tar-ram irrumblat, min-naħa l-oħra, huwa magħmul mekkanikament. Jibda minn folja tar-ram ħoxna diversi millimetri, u mbagħad jiġi rqiq gradwalment permezz tal-irrumblar, u eventwalment jipproduċi fojl tar-ram bi ħxuna fil-livell tal-mikrometru (Coombs Jr., 2007). Dan it-tip ta’ fojl tar-ram għandu wiċċ aktar lixx mill-fojl tar-ram elettrolitiku, iżda l-proċess tal-manifattura tiegħu jikkonsma aktar enerġija.
Wara li l-fojl tar-ram jiġi manifatturat, ġeneralment jeħtieġ li jgħaddi minn proċessar ta' wara, inkluż it-temprar, it-trattament tal-wiċċ, eċċ., biex tittejjeb il-prestazzjoni tiegħu. Pereżempju, it-temprar jista' jtejjeb id-duttilità u t-toughness tal-fojl tar-ram, filwaqt li t-trattament tal-wiċċ (bħall-ossidazzjoni jew il-kisi) jista' jtejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-adeżjoni tal-fojl tar-ram.
Fil-qosor, għalkemm il-proċess tal-produzzjoni u l-manifattura tal-fojl tar-ram huwa kumpless, il-prodott li joħroġ għandu impatt profond fuq il-ħajja moderna tagħna. Din hija manifestazzjoni tal-progress teknoloġiku, li jittrasforma r-riżorsi naturali fi prodotti ta' teknoloġija għolja permezz ta' tekniki ta' manifattura preċiżi.
Madankollu, il-proċess tal-manifattura tal-fojl tar-ram iġib miegħu wkoll xi sfidi, inkluż il-konsum tal-enerġija, l-impatt ambjentali, eċċ. Skont rapport, il-produzzjoni ta’ tunnellata waħda ta’ ram teħtieġ madwar 220GJ ta’ enerġija, u tiġġenera 2.2 tunnellati ta’ emissjonijiet ta’ dijossidu tal-karbonju (Northey et al., 2014). Għalhekk, irridu nsibu modi aktar effiċjenti u li ma jagħmlux ħsara lill-ambjent biex nipproduċu fojl tar-ram.
Soluzzjoni waħda possibbli hija li jintuża ram riċiklat biex tiġi prodotta fojl tar-ram. Huwa rrappurtat li l-konsum tal-enerġija tal-produzzjoni tar-ram riċiklat huwa biss 20% ta' dak tar-ram primarju, u dan inaqqas l-isfruttament tar-riżorsi tal-mineral tar-ram (UNEP, 2011). Barra minn hekk, bl-avvanz tat-teknoloġija, nistgħu niżviluppaw tekniki tal-manifattura tal-fojl tar-ram aktar effiċjenti u li jiffrankaw l-enerġija, u b'hekk innaqqsu aktar l-impatt ambjentali tagħhom.
Bħala konklużjoni, il-proċess tal-produzzjoni u l-manifattura tal-fojl tar-ram huwa qasam teknoloġiku mimli sfidi u opportunitajiet. Għalkemm għamilna progress sinifikanti, għad fadal ħafna xogħol xi jsir biex niżguraw li l-fojl tar-ram ikun jista' jissodisfa l-bżonnijiet tagħna ta' kuljum filwaqt li jipproteġi l-ambjent tagħna.
Ħin tal-pubblikazzjoni: 08 ta' Lulju 2023