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偶然か?奇跡か?アルミの精製方法ホール・エルー法の裏話

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今回はアルミホイール、そのほか自動車産業のみならず航空機や船舶、あらゆる工業製品にかかわるアルミニウムについてのお話です。

軽量で加工しやすいアルミニウムは19世紀の前半までは非常に高価金属として金や銀よりも高いものとされていました。しかし、あるアメリカ人とフランス人の発明によって現代のような工業利用可能な金属として普及しました。

この二人には奇跡としか思えないようなエピソードがありますので、このことについてお話したいと思います。

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【目次】

アルミニウムの原料ボーキサイト

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photo by Morgan Ginther

まず金属というものは元々、土の中に埋まっている物だということは皆さんご存じだと思います。

アルミニウムは『ボーキサイト』、鉄礬土(てつばんど)という名前の不純物が混じった鉱石として鉱山から掘り出され、その30パーセント以上がオーストラリアから産出しています。

赤茶けたボーキサイトには酸化したアルミニウムが40%~60%しか含まれておらず、不純物を取り除いたり、酸化を解くことによってアルミニウムが精製され、工業利用されています。

高価だったアルミニウム

フランスの学者サント・クレール・ドビルは電解法でのアルミニウムを製精することに成功。フランスの皇帝ナポレオン3世の統治下で開催された1855年に開催されたパリ万国博覧会では、ドビルが試作したアルミニウムの延棒が展示され、ナポレオン3世の目にとまります。

ナポレオン3世は自分の上着のボタンや皇太子のおもちゃなどをアルミニウムで作ったり、アルミニウム製の食器をごくわずかな重要来賓にのみ使用していたといわれています。

不純物だらけのアルミニウムを精製するのは非常に難しく、ドビルの発明した方法であっても少量であったため、この時には非常に貴重で高価な金属だったのです。

現代のアルミニウムの精製方法

パリ万国博覧会から30年ほど後、1886年にアルミニウムの製錬方法として現代も利用され続ける技術が発明されます。それが、『ホール・エルー法』という方法です。

『ホール・エルー法』はその2年後に発明される『バイヤー法』と共に、現代のアルミニウム精製において唯一実用化されている方法です。

『バイヤー法』はボーキサイトから酸化アルミニウム『アルミナ』をろ過抽出する方法です。このバイヤー法によって得られたアルミナを電気分解してアルミニウムに精製するのが『ホール・エルー法』です。

ホール・エルー法に変わる新たな技術開発も行われていますが、商用化できるような方法は、現在でも見つかっておらず、ホール・エルー法は現在唯一のアルミニウム精製方法として利用されています。

ちなみにホール・エルー法の欠点は大量の電力を必要とする点です。これをリサイクルアルミから精製すればボーキサイトから精製する使用電力の3%ほどで済むそうです。

新しい方法が見つかるまではきちんと分別してリサイクルするのが省エネにつながるようですね。

ホール・エルー法 名前の由来

『ホール・エルー法』というのは『ホール・エルー』さんという1人の人物が考え出した方法ではなく、アメリカの『チャールズ・マーティン・ホール』さんとフランスの『ポール・エルー』さんが考えた方法で、これが名前の由来になっています。

「ああ、じゃあこの2人で協力して発明したってこと事ね?」と思ったら、それも違うのです。

実はこの2人、1886年の同時期にそれぞれ独自に同じ方法を発明したのです。

全く面識もないこの二人が遠く離れたアメリカとフランスで思いつくだけでもまぁ奇跡的な事なんですがこの2人のプロフィールを見てみますと・・・

チャールズ・マーティン・ホール

1863年12月6日 - 1914年12月27日 アメリカ合衆国の発明家。

子供のころから鉱石に興味がって自宅で実験を繰り返していたほどの鉱石好き。大学在学中に先生の影響でアルミニウムの製法に興味を持ち、アルミニウム精製法についての実験を始めるようになる。大学卒業後もホールは実験を続け、数多くの失敗を繰り返したがついに精製方法を発見する。

資本家から出資を得て現在のアルコア社(トラックのアルミホイールでも有名)前身となる1889年にピッツバーグ・リダクション会社を発足させ、アルミニウムの工業的製造を開始。ホールは副社長になり、当初はほとんどなかったアルミニウムの需要を世の中に広めていった。

ポール・エルー

1863年4月10日 - 1914年5月9日 フランスの化学者。

金属の電気精錬に興味を持ち、当時銀よりも高級なアルミニウムをもっと安価にできないかと考えていた。小さな発電機を用いて溶融した氷晶石に酸化アルミニウムを溶解させ、電解でアルミニウムを製造する方法を発明し、特許を得た。

出典文献:Wikipedia

チャールズ・マーティン・ホール - Wikipedia

ポール・エルー - Wikipedia

偶然か?神のいたずらか?

このお互いに面識がない2人は

1863年 同じ年に生まれて、

1886年 同じ年に同じ発明をして・・・

1914年 同じ年に亡くなっているのです。

130年前に発明された技術がいまだに誰にも超えられず、使われ続けているのも驚きですが、このホールさんエルーさんの奇跡的な生没に関しても驚きではないでしょうか。

とても不思議なエピソードです。

 

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