El aluminio puede estar más presente en su vida diaria de lo que cree

Imagen: Bernard Hermant en Unsplash

El aluminio es uno de los metales más abundantes, importantes y presentes en la sociedad moderna. Si miras a tu alrededor, te resultará difícil encontrar un objeto que no tenga al menos una parte de aluminio. Pero después de todo, ¿qué es el aluminio? Conozca los impactos ambientales del aluminio, las razones por las que se usa tanto, sepa cómo reciclarlo y cuáles son sus propiedades.

Aluminio

El elemento químico Al , el aluminio, cuando es puro, tiene la forma de un metal plateado, ligero e inodoro. El aluminio se considera el tercer elemento químico más abundante en la corteza terrestre y el más abundante entre los elementos metálicos. Sin embargo, no se encuentra en forma metálica como la conocemos, sino en varios minerales y arcillas.

Proceso de extracción de aluminio

La principal materia prima del aluminio metálico es el alúmina. La alúmina se extrae de una clase de rocas llamadas bauxita, mediante el proceso Bayer. Se estima que las reservas mundiales de bauxita suman alrededor de 34 mil millones de toneladas; Brasil tiene el 10% de este total (alrededor de 3,6 mil millones de toneladas).

Después de obtener alúmina, que es un óxido de aluminio (Al2O3), es necesario obtener aluminio metálico puro. Esto sucede a través de un proceso llamado electrólisis, en el que una corriente eléctrica atraviesa la alúmina y hace que se transforme en aluminio metálico, el aluminio primario.

Mira el video que explica de forma simplificada la producción de aluminio, desde la extracción de bauxita.

Propiedades del aluminio

Cuando el aluminio se presenta en formato metálico y puro, tiene unas características que permiten su aplicación en varios ámbitos. Entre sus propiedades se encuentran:

Resistencia y alto punto de fusión (660 ºC);
Baja densidad (prácticamente cuatro veces más ligera que el cobre metálico);
Alta resistencia a la corrosión;
Buena conductividad eléctrica (alrededor del 60% de la conductividad del cobre, siendo indicada para instalaciones fijas de mayor volumen, como las instalaciones de transmisión eléctrica, por ser más livianas y económicas);
Tiene la capacidad de reflejar la luz;
Fácil de procesar y moldear;
Impermeable, inodoro y no inflamable (excepto aluminio en polvo);
Posibilidad de añadir otros elementos al material, formando así aleaciones con propiedades variadas;
Extremadamente abundante en el medio ambiente;
100% reciclable.

El aluminio, no solo en su forma metálica, es extremadamente utilizado en diversas áreas, como en edificación, materiales, cerámica, procesos industriales, alimentación, farmacéutica, cosmética, tratamientos de aguas, embalajes, vehículos, menaje del hogar y aviones, entre otros.

El aluminio también es muy importante para el mercado de las piedras preciosas. Rubí, zafiro, granate , jade y topacio tienen aluminio en sus composiciones.

El aluminio fue y es muy importante para el desarrollo de la sociedad moderna. A pesar de ser considerado un recurso natural prácticamente inagotable, su explotación constante y creciente afecta el medio ambiente, además de presentar riesgos para la salud humana.

Perfil de la industria brasileña del aluminio

Actualmente, Brasil ocupa el decimocuarto lugar en el ranking de los países que más producen aluminio primario y está en el cuarto lugar entre los mayores productores de alúmina del mundo. Además, la industria brasileña del aluminio tiene una participación significativa en el PIB del país, que representa alrededor del 4,9% del PIB industrial.

Impactos ambientales del aluminio

Consumo de energia

Debido a que el aluminio es un metal muy estable, la energía requerida para su producción es altísima, alcanzando los 16,5 kWh por cada kilogramo de aluminio producido. Traduciendo estos datos: un kilo de aluminio producido con alúmina consume energía, en promedio, para mantener una computadora funcionando durante 8 horas, todos los días, durante un mes.

Por cada tonelada de aluminio producida en Brasil, la industria consume un promedio de 14,9 megavatios / hora (MWh) de electricidad al año. Esta cantidad de energía representa el 6% de toda la electricidad generada en el país. La energía utilizada para transformar la bauxita y la alúmina en aluminio es tal que esta rama de la industria lidera el ranking de los mayores consumidores industriales de energía eléctrica del país.

Gracias a este consumo energético extremo, la planta industrial que transformará la alúmina en aluminio debe contar con estaciones generadoras de energía exclusivas para su producción. Dependiendo del tipo de conversión de energía, esto puede tener aún más impactos en el medio ambiente. A menudo, estas centrales son hidroeléctricas que, contrariamente a lo que muchos piensan, no se consideran una fuente de energía totalmente "limpia".

¿Qué es la energía hidroeléctrica?

Emisión de gases contaminantes

La producción de aluminio, desde la extracción de bauxita hasta la transformación de alúmina en aluminio, genera algunos gases contaminantes, como el dióxido de carbono (CO2) y los perfluorocarbonos (PFC). La frecuente emisión de estos gases a la atmósfera contribuye al efecto invernadero e intensifica el proceso de calentamiento global. Es importante señalar que los gases PFC son de 6.500 a 9.200 veces más potentes que el dióxido de carbono (CO2) para crear el efecto invernadero.

Equivalente de carbono: ¿que es?

barro rojo

Lodo rojo es el nombre popular para el residuo insoluble generado en la producción de alúmina durante la etapa de clarificación del proceso Bayer. La composición del barro rojo varía según la composición de la bauxita utilizada en el proceso. Los elementos más comunes presentes en el barro rojo son hierro, titanio, sílice y aluminio que no se pueden extraer con éxito.

El lodo rojo está formado por partículas muy finas y es extremadamente alcalino (pH 10 ~ 13). Debido al alto pH, este lodo puede provocar quemaduras cuando entra en contacto con la piel. Los datos de la literatura muestran que se genera una variación entre 0.3 y 2.5 toneladas de lodo rojo por cada tonelada de alúmina producida. Cada año se producen en el mundo alrededor de 90 millones de toneladas de estos residuos. Deben eliminarse en lugares adecuados, generalmente estanques de disposición, construidos con técnicas de alto costo, que evitan la lixiviación de sus componentes y la consecuente contaminación de las masas de agua superficiales y subterráneas.

La Agencia de Protección Ambiental (EPA) , la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, no considera el barro rojo como un desecho tóxico. Sin embargo, debido a que es un residuo extremadamente rico en metales y tiene una alcalinidad muy alta, el lodo puede tener una influencia muy fuerte en el medio ambiente, cambiando sus propiedades y estabilidad.

Como en el caso de las presas de relaves de mineral de hierro, los relaves de la producción de aluminio también pueden causar accidentes graves. En 2010, un derrame de lodo rojo dejó nueve muertos y una escena de devastación en un pueblo de Hungría. Vea el resultado de este accidente en el video.

Las partículas presentes en el barro rojo son muy finas, lo que hace que tengan una gran superficie, característica muy interesante para aplicaciones tecnológicas. Se realizan diversas investigaciones para buscar posibles usos del barro rojo, como en la industria cerámica, construcción civil, tratamiento de superficies y tratamiento de efluentes, entre otros.

Reciclaje de aluminio

El aluminio se considera un material 100% reciclable, ya que no se degrada en el proceso de reciclaje. Si se recicla un kilo de aluminio, teóricamente se recuperará un kilo. Además, para reciclar una tonelada de aluminio se utiliza solo el 5% de la energía que se necesitaría para producir la misma cantidad de aluminio primario, es decir, reciclar aluminio proporciona un ahorro de electricidad del 95%. Por tanto, Brasil ocupa un lugar destacado en la lista de países que más reciclan latas de aluminio.

Entre las ventajas del reciclaje de aluminio se encuentran:

Posibilidad de reciclarse sin cesar sin perder sus propiedades;
Reciclar un kilogramo de aluminio consume solo el 5% de la energía necesaria para producir un kilogramo de aluminio desde cero;
Cada tonelada de aluminio reciclado ahorra nueve toneladas de CO2 (cada tonelada de CO2 equivale a conducir unos 4800 km);
Cada tonelada de aluminio reciclado conserva cinco toneladas de bauxita.
Cada lata de aluminio reciclado ahorra suficiente energía para dejar un televisor encendido durante 3 horas.

El proceso de reciclado del aluminio consiste básicamente en calentar hasta que se derrita por completo, cuando el aluminio se vuelve líquido. Luego, se le da forma para la generación de los lingotes y luego se enfría hasta solidificar. Para el reciclaje de latas, primero se requiere una inspección para retirar papel, plásticos y cualquier material que no sea el aluminio. Después de la inspección, las latas se presionan para que ocupen menos espacio y se "derritan" rápidamente.

Existen algunas leyendas sobre el reciclaje de aluminio. Uno se refiere a la composición del anillo. Según la historia, si llenaras una botella de PET de uno o dos litros con los anillos de las latas, valdría más de 100 reales, ya que el anillo contendría metales preciosos, como oro o plata. Ésta es información falsa. De hecho, el anillo vale menos que la lata en sí, ya que su composición es pobre en aluminio. Es por eso que algunas instituciones reciben grandes cantidades de anillos y venden el material en conjunto, utilizando el dinero para comprar sillas de ruedas. Esta es otra de las historias que circulan y generan dudas, pero no es una leyenda. De hecho, hay proyectos comprometidos con este tipo de donaciones.

Más información en el artículo: "Sellar lata: sáquela o no de la lata de aluminio".

Aluminio en tu vida diaria

El aluminio está muy presente en el día a día de la sociedad. Actualmente, sería imposible mantener el ritmo de desarrollo industrial sin este elemento. Constituye gran parte de los objetos que usamos y consumimos: latas de refresco, antitranspirantes, vidrios blindados, mecanismos de depuración de agua, alas de avión, así como utensilios de cocina, como cubiertos y sartenes. El equipo electrónico que está utilizando para leer este texto ciertamente tiene aluminio en algunas de sus partes.

En el caso de los alimentos, el aluminio reacciona con el aire y forma una capa protectora con el oxígeno, evitando la transferencia de aluminio a los alimentos. Cabe mencionar que no se recomienda lijar o lavar el interior de macetas de aluminio con la parte rugosa de la esponja, ya que esto puede romper esta protección dejando el aluminio al descubierto. Si esto ha sucedido, hierva agua durante unos minutos, retire el agua y, sin secar la sartén, caliente hasta que esté completamente seca.

Toxicidad

El aluminio es el único elemento abundante en la naturaleza que no tiene una función vital para ningún sistema biológico del organismo, lo cual resulta extraño desde el punto de vista evolutivo, ya que la naturaleza generalmente elige los elementos más abundantes como vitales para los sistemas biológicos. "No tenemos evidencia de que ningún organismo utilice activamente el aluminio para ningún propósito beneficioso", dice el profesor de química bioinorgánica y especialista en ecotoxicología del aluminio, Christopher Exley, de la Universidad de Keele, Reino Unido.

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA), la Asociación Brasileña del Aluminio (ABAL) y la Asociación Europea del Aluminio ( Aluminio Europeo ) alegan que el aluminio no es tóxico para las personas sanas, ya que el metal es bajo. Absorción intestinal: la pequeña parte que se absorbe ingresa al sistema circulatorio, siendo posteriormente eliminada por el sistema renal.

Sin embargo, las personas que tienen una función renal debilitada o insuficiencia renal crónica y los bebés prematuros pueden acumular aluminio en sus cuerpos. En el tejido óseo, el metal se "intercambia" con el calcio, causando osteoartritis, y en el tejido cerebral puede causar encefalopatía. La FDA clasifica las sales de aluminio en los alimentos y las vacunas como "generalmente reconocidas como seguras (GRAS)". En algunas vacunas, la FDA considera las sales de aluminio como aditivos que mejoran los efectos deseados.

Algunos estudiosos y científicos no están de acuerdo con estas afirmaciones y tratan de probar la conexión directa del aluminio con diversas reacciones y enfermedades. Aunque no hay evidencia directa hasta la fecha, hay mucha evidencia que relaciona el aluminio con diversas alergias, cáncer de mama e incluso Alzheimer. Los estudios demuestran que la presencia de aluminio es mucho más alta de lo normal en estos casos (lo normal sería no tener aluminio), pero ningún estudio ha demostrado que el aluminio esté directamente relacionado con la aparición de estas enfermedades, o si los niveles altos de aluminio en estos pacientes son una consecuencia de la enfermedad.