Metalúrgico explica las sorprendentes propiedades del aluminio

2 de diciembre de 2022

de memoria

A pesar de ser el metal más abundante en la Tierra, que constituye más del 8% de la masa del núcleo de la Tierra, el aluminio fue descubierto en la década de 1820 por el físico danés Hans Christian Ørsted. Esto se explica en parte porque el aluminio puro no existe en la naturaleza, ya que se une fácilmente a otros elementos como el oxígeno.

Nuestra principal fuente de aluminio es la roca sedimentaria bauxita. Como explica Van der Eijk: "Se necesitan unos cuatro kilos de bauxita para producir un kilo de aluminio metálico. Después de extraer el mineral de bauxita, se extrae el óxido de aluminio. Luego, el aluminio y el oxígeno se separan mediante una corriente eléctrica que pasa a través de una solución fundida. de alúmina y el mineral criolita, que disuelve los minerales de óxido".

No fue hasta finales del siglo XIX que el aluminio se produjo a escala industrial y sus propiedades resultaron invaluables. Es liviano, alrededor de un tercio del peso del acero. "También es blando y maleable, por lo que se puede moldear o moldear fácilmente en muchos productos diferentes", añade Van der Eijk.

Se ha utilizado habitualmente en embalajes (en latas y papel de aluminio), bienes de consumo (como teléfonos y PC), transporte (automóviles, aviones, barcos y trenes) y líneas eléctricas, siendo más económico que el cobre y con una mejor conductividad para proporción de peso.

Resulta que esto es un concepto erróneo.

Cuando el hierro se expone a la humedad y al oxígeno, se endurece en la sustancia quebradiza de color marrón rojizo que llamamos óxido. Como el acero es una aleación, siendo el hierro su ingrediente principal, también se oxida.

Mientras que otros metales se corroen cuando se exponen al oxígeno o al agua, en realidad no se oxidan. Piense en la fina capa verde que se forma en las cúpulas de los edificios hechos de cobre, latón o bronce.

"El aluminio reacciona muy rápidamente al oxígeno, creando una fina capa de óxido de aluminio en su superficie exterior, que evita que llegue más oxígeno al metal, protegiéndolo así", explica Van der Eijk.

Esto, sin embargo, no hace que el aluminio sea invencible.

El contacto con el agua salada puede provocar pequeños agujeros, conocidos como hoyos, y se corroerá si se expone a ambientes alcalinos, pero es más resistente al ácido, capaz de soportar refrescos con un pH inferior a tres.

"Por lo tanto, no es adecuado cuando se combina con hormigón húmedo. Cuando el cemento Portland se hidrata con agua para hacer hormigón, produce hidróxido de calcio muy alcalino, que puede hacer que el aluminio se agriete", señala Van der Eijk.

El aluminio se puede reciclar infinitamente con una pérdida limitada de materiales. De hecho, según Recycling World: "Esta propiedad de reciclabilidad infinita ha llevado a una situación en la que hoy en día alrededor del 75% de los casi mil millones de toneladas de aluminio que se han producido todavía están en uso productivo".

También se puede usar para reemplazar materiales de construcción menos sostenibles cuando llegan al final de sus ciclos de vida, y Recycling World agrega que "Se requiere hasta un 95% menos de energía para reciclar aluminio que para producir metal primario y, por lo tanto, evita las emisiones correspondientes, incluyendo gases de invernadero."

Además, es un material ideal para construir la infraestructura, como paneles solares y turbinas eólicas, de la transición de energía verde. También sigue siendo atractivo para el transporte, ya que la reducción del peso del vehículo también reduce las emisiones.

Sin embargo, quedan dudas sobre la sostenibilidad de su producción.

“Actualmente, cada kilogramo de aluminio metálico producido genera más de un kilogramo de lodo rojo, que termina en vertedero. Y la electrólisis debe realizarse sin emisiones de CO2”, remarca Van der Eijk.

De hecho, el proyecto ENSUREAL de Van der Eijk se propuso lograr exactamente esto. ENSUREAL modificó el proceso de producción estándar de Pedersen para aceptar minerales de menor grado, al tiempo que sustituyó los materiales de carbono por hidrógeno y los materiales de carbono fósil por biocarbono, mientras creaba subproductos útiles, como materiales de construcción.

"El aluminio ha sido apodado durante mucho tiempo 'el metal verde'; aunque todavía no está a la altura del todo, estoy seguro de que sigue siendo clave para la economía circular", concluye Van der Eijk.

Más información:Producción de alúmina sin residuos en Europa: cordis.europa.eu/article/id/44 … of-alumina-in-europe

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