lovesouthernsocial.com

L'alumini pot estar més present a la teva vida diària del que penses

Imatge: Bernard Hermant a Unsplash

L'alumini és un dels metalls més abundants, importants i presents a la societat moderna. Si mireu al vostre voltant, serà difícil trobar un objecte que no tingui almenys una part d'alumini. Però després de tot, què és l'alumini? Coneix els impactes ambientals de l'alumini, els motius pels quals s'utilitza tant, aprèn a reciclar-lo i quines són les seves propietats.

Alumini

l'element químic Al, l'alumini, quan és pur, té la forma d'un metall platejat, lleuger i inodor. L'alumini es considera el tercer element químic més abundant a l'escorça terrestre i el més abundant entre els elements metàl·lics. Tanmateix, no es troba en forma metàl·lica tal com la coneixem, sinó en diversos minerals i argiles.

Procés d'extracció d'alumini

La matèria primera principal de l'alumini metàl·lic és l'alúmina. L'alúmina s'extreu d'una classe de roques anomenades bauxita mitjançant el procés Bayer. S'estima que les reserves mundials de bauxita sumen uns 34.000 milions de tones - Brasil té el 10% d'aquest total (al voltant de 3.600 milions de tones).

Després d'obtenir alúmina, que és un òxid d'alumini (Al2O3), cal obtenir alumini metàl·lic pur. Això passa a través d'un procés anomenat electròlisi, en el qual un corrent elèctric travessa l'alúmina, fent que es transformi en alumini metàl·lic, l'alumini primari.

Mira el vídeo que explica de manera simplificada la producció d'alumini, a partir de l'extracció de bauxita.

Propietats de l'alumini

Quan l'alumini es presenta en format pur metàl·lic, presenta unes característiques que permeten la seva aplicació en diversos àmbits. Entre les seves propietats destaquen:

• Força i alt punt de fusió (660 °C);
• Baixa densitat (gairebé quatre vegades més lleuger que el coure metàl·lic);
• Alta resistència a la corrosió;
• Bona conductivitat elèctrica (al voltant del 60% de la conductivitat del coure, sent apta per a instal·lacions fixes de major volum, com les instal·lacions de transmissió elèctrica, ja que és més lleugera i econòmica);
• Té la capacitat de reflectir la llum;
• Fàcil de processar i modelar;
• Impermeable, inodor i no inflamable (excepte alumini en pols);
• Possibilitat d'afegir altres elements al material, formant així aliatges amb propietats variades;
• Extremadament abundant al medi;
• 100% reciclable.

L'alumini, no només en la seva forma metàl·lica, és extremadament utilitzat en diversos àmbits, com en construccions, materials, ceràmica, processos industrials, alimentació, farmacèutica, cosmètica, tractaments d'aigua, envasos, vehicles, estris domèstic i avions, entre d'altres.

L'alumini també és molt important per al mercat de les pedres precioses. Rubí, Safir, Granat (granat), el jade i el topazi tenen alumini en les seves composicions.

L'alumini va ser i és molt important per al desenvolupament de la societat moderna. Tot i ser considerat un recurs natural pràcticament inesgotable, la seva explotació constant i creixent afecta el medi ambient, a més de presentar riscos per a la salut humana.

Perfil de la indústria de l'alumini brasilera

Actualment, Brasil ocupa el catorzè lloc del rànquing de països que produeixen més alumini primari i se situa en el quart lloc entre els majors productors d'alúmina del món. A més, la indústria de l'alumini brasilera té una part important del PIB del país, que representa al voltant del 4,9% del PIB industrial.

Impactes ambientals de l'alumini

Consum d'energia

Degut al fet que l'alumini és un metall molt estable, l'energia necessària per a la seva producció és extremadament elevada, arribant als 16,5 kWh per cada quilo d'alumini produït. Traduint aquestes dades: un quilo d'alumini produït mitjançant alúmina consumeix energia, de mitjana, per mantenir un ordinador en funcionament durant 8 hores, cada dia, durant un mes.

Per cada tona d'alumini produïda al Brasil, la indústria consumeix una mitjana de 14,9 megawatts/hora (MWh) d'electricitat a l'any. Aquesta quantitat d'energia representa el 6% de tota l'electricitat generada al país. L'energia utilitzada per transformar la bauxita i l'alúmina en alumini és tal que aquesta branca de la indústria lidera el rànquing dels majors consumidors industrials d'electricitat del país.

Gràcies a aquest consum d'energia extrem, la planta industrial que transformarà l'alúmina en alumini ha de disposar de centrals de generació d'energia exclusives per a la seva producció. Segons el tipus de conversió d'energia, això pot tenir encara més impactes sobre el medi ambient. Sovint, aquestes centrals són hidroelèctriques que, al contrari del que molts pensen, no es consideren una font d'energia totalment “neta”.

• Què és l'energia hidràulica?

Emissió de gasos contaminants

La producció d'alumini, des de l'extracció de bauxita fins a la transformació de l'alúmina en alumini, genera alguns gasos contaminants, com el diòxid de carboni (CO2) i els perfluorocarburs (PFC). L'emissió freqüent d'aquests gasos a l'atmosfera contribueix a l'efecte hivernacle i intensifica el procés d'escalfament global. És important destacar que els gasos PFC són de 6.500 a 9.200 vegades més potents que el diòxid de carboni (CO2) per crear l'efecte hivernacle.

• Equivalent de carboni: què és?

fang vermell

El fang vermell és el nom popular dels residus insolubles generats en la producció d'alúmina durant l'etapa de clarificació del procés Bayer. La composició del fang vermell varia en funció de la composició de la bauxita utilitzada en el procés. Els elements més comuns presents al fang vermell són el ferro, titani, sílice i alumini que no es poden extreure amb èxit.

El fang vermell està format per partícules molt fines i és extremadament alcalí (pH 10~13). A causa de l'alt pH, aquest fang pot provocar cremades en contacte amb la pell. Les dades de la literatura mostren que es genera una variació entre 0,3 i 2,5 tones de fang vermell per cada tona d'alúmina produïda. Cada any es produeixen al voltant de 90 milions de tones d'aquests residus al món. La seva eliminació s'ha de fer en llocs adequats, generalment basses d'abocament, construïdes amb tècniques d'alt cost, que impossibilitin la lixiviació dels seus components i la consegüent contaminació de masses d'aigua superficials i subterrànies.

EL Agència de Protecció del Medi Ambient (EPA), l'Agència de Protecció del Medi Ambient dels EUA, no considera que el fang vermell sigui un residu tòxic. No obstant això, com que és un residu extremadament ric en metalls i té una alcalinitat molt elevada, el purí pot tenir una influència molt forta sobre el medi ambient, alterant-ne les propietats i l'estabilitat.

Com en el cas de les preses de residus de mineral de ferro, els residus de la producció d'alumini també poden provocar accidents greus. El 2010, un vessament de fang vermell va causar nou morts i una escena de devastació en un poble d'Hongria. Mireu el resultat d'aquest accident al vídeo.

Les partícules presents al fang vermell són molt fines, la qual cosa fa que tinguin una gran superfície, una característica molt interessant per a aplicacions tecnològiques. Es duen a terme diverses investigacions per buscar possibles usos del fang vermell, com en la indústria ceràmica, construcció civil, tractament de superfícies i tractament d'efluents, entre d'altres.

Reciclatge d'alumini

L'alumini es considera un material 100% reciclable, ja que no es degrada en el procés de reciclatge. Si es recicla un quilo d'alumini, teòricament es recuperarà un quilo. A més, per reciclar una tona d'alumini només cal un 5% de l'energia que es necessitaria per produir la mateixa quantitat d'alumini primari, és a dir, reciclar l'alumini estalvia un 95% d'electricitat. Així, Brasil ocupa una posició destacada a la llista de països que més reciclen llaunes d'alumini.

Entre els avantatges de reciclar l'alumini es troben:

• Capacitat de ser reciclat infinites vegades sense perdre les seves propietats;
• Reciclar un quilo d'alumini només consumeix el 5% de l'energia necessària per produir un quilo d'alumini des de zero;
• Cada tona d'alumini reciclat estalvia nou tones de CO2 (cada tona de CO2 equival a conduir uns 4800 km);
• Cada tona d'alumini reciclat conserva cinc tones de bauxita.
• Cada llauna d'alumini reciclat estalvia prou energia per deixar un televisor encès durant 3 hores.

El procés de reciclatge de l'alumini consisteix bàsicament en escalfar-lo fins que es fon completament, quan l'alumini es torna líquid. Després es posa en motlles per a la generació de lingots i després es refreda fins que es solidifica. Per al reciclatge de llaunes, primer és necessària una inspecció per a la retirada de paper, plàstic i qualsevol altre material que no sigui l'alumini. Després de la inspecció, les llaunes s'aixafen per ocupar menys espai i "fondre's" ràpidament.

Hi ha algunes llegendes sobre el reciclatge d'alumini. Un d'ells es refereix a la composició de l'anell. Segons la història, si omplissis una ampolla de PET d'un o dos litres amb els anells de les llaunes, valdria més de 100 reals, ja que l'anell contindria metalls preciosos, com or o plata. Aquesta és una informació falsa. De fet, l'anell val menys que la pròpia llauna, ja que la seva composició és baixa en alumini. És per això que algunes institucions reben grans quantitats d'anelles i venen el material com un conjunt, utilitzant els diners per comprar cadires de rodes. Aquesta és una altra de les històries que circulen i generen dubtes, però no és una llegenda. De fet, hi ha projectes dedicats a aquest tipus de donació.

• Més informació a l'article: "Segellar la llauna: treure o no treure de la llauna d'alumini".

L'alumini a la teva vida diària

L'alumini està molt present en la vida quotidiana de la societat. Actualment, seria impossible mantenir el ritme de desenvolupament industrial sense aquest element. Constitueix bona part dels objectes que utilitzem i consumim: llaunes de refresc, antitranspirants, vidre antibales, mecanismes de purificació d'aigua, ales d'avió, així com estris de cuina com coberts i paelles. L'equip electrònic que utilitzeu per llegir aquest text segur que té alumini en algunes de les seves parts.

En el cas dels aliments, l'alumini reacciona amb l'aire i forma una capa protectora amb l'oxigen, impedint la transferència d'alumini als aliments. Cal destacar que no es recomana polir o rentar l'interior de les paelles d'alumini amb la part rugosa de l'esponja, ja que això pot trencar aquesta protecció, deixant l'alumini al descobert. Si això s'ha produït, bulliu aigua uns minuts, traieu l'aigua i, sense assecar la cassola, escalfeu-la fins que estigui completament seca.

toxicitat

L'alumini és l'únic element abundant a la natura que no té cap funció vital per a cap sistema biològic de l'organisme, cosa estranya des del punt de vista evolutiu, ja que la naturalesa en general tria els elements més abundants com a vitals per als sistemes biològics. "No tenim cap evidència que cap organisme utilitzi activament l'alumini per a cap propòsit beneficiós", comenta Christopher Exley, professor de química bioinorgànica i expert en ecotoxicologia de l'alumini, de la Universitat de Keele al Regne Unit.

L'Administració d'Aliments i Medicaments dels EUA (FDA), l'Associació Brasilera de l'Alumini (ABAL) i l'Associació Europea de l'Alumini (Alumini europeu) afirmen que l'alumini no té cap toxicitat per a les persones sanes, ja que el metall té una baixa absorció intestinal: la petita part que s'absorbeix entra al sistema circulatori i després és eliminada pel sistema renal.

No obstant això, les persones amb insuficiència renal o insuficiència renal crònica i els nadons prematurs poden acumular alumini al seu cos. En el teixit ossi, el metall "s'intercanvia" amb el calci, provocant osteodistròfia, i en el teixit cerebral pot provocar encefalopatia. La FDA classifica les sals d'alumini en aliments i vacunes com a "generalment reconegudes com a segures (GRAS)". En algunes vacunes, la FDA considera que les sals d'alumini són additius que milloren els efectes desitjats.

Alguns estudiosos i científics no estan d'acord amb aquestes afirmacions i intenten demostrar la relació directa entre l'alumini i diverses reaccions i malalties. Tot i que fins ara no hi ha proves directes, hi ha moltes proves que relacionen l'alumini amb diverses al·lèrgies, càncer de mama i fins i tot Alzheimer. Els estudis demostren que la presència d'alumini és molt més gran del normal en aquests casos (el normal seria no tenir alumini), però cap estudi ha demostrat que l'alumini estigui directament relacionat amb l'aparició d'aquestes malalties, o si els alts nivells de l'alumini en aquests pacients són conseqüència de la malaltia.