Aluminio: Invirtiendo en el futuro / Artículo escrito por Mauro Médichi
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Aluminio: Invirtiendo en el futuro

El mismo material que envolvía nuestro sandwich de nocilla cuando eramos pequeños es un acreditado candidato para desbancar al acero en muchas aplicaciones. En Etsidi Design apostamos por los materiales Ecofriendly que construirán nuestro futuro, por ello queremos profundizar en las grandes ventajas de este fantástico metal.

Este artículo es pura divulgación científica y deseamos que lo leas entero. Si dudas de que este artículo pueda resultarte entretenido, vamos a spoilear un poco:

¿Sabías que…?

  • El 75% del aluminio producido desde hace más de 100 años está todavía en uso.
  • Un tren de aluminio aporta un ahorro de energía del 87% a lo largo de los 40 años de vida media.
  • Genera naturalmente una capa protectora y altamente resistente a la corrosión.
  • Reciclar aluminio supone un ahorro energético del 96% frente a la extracción de la mina y su procesado.
  • El 100% del aluminio es capaz de ser reciclado sin pérdida alguna de sus cualidades.
  • Y la lista continúa… invierte tu tiempo y lee el artículo completo, no te defraudará.

El aluminio destaca por su versatilidad. Presenta un ancho abanico de propiedades ofreciendo una gran variedad de aplicaciones, situándolo entre los componentes más indispensables de nuestra vida diaria, siendo el segundo metal industrial más consumido después del acero. El aluminio es el tercer elemento más común en la corteza terrestre, del cual se estima que constituye el 8’13% de la corteza terrestre, superior al 5% del hierro. En la naturaleza se encuentra formando óxidos e hidróxidos, que a su vez se hallan mezclados con óxidos de otros metales y con sílice. El óxido de aluminio se denomina alúmina, y en su estado puro es conocido como corindón, el cual ocupa el segundo puesto de dureza en la escala de Mohs.

Ciclo de vida

Es importante conocer el ciclo de vida del aluminio para entender la posición actual del mismo en la industria. Existen dos términos para diferenciar el origen del  aluminio: se denomina Material Primario al aluminio obtenido de la mina y posteriormente tratado, y Material Secundario o de Segunda Fusión al aluminio que ha sido recuperado mediante el reciclaje.

El aluminio primario consume grandes cantidades de energía ya que debe pasar por varias fases para su extracción de la bauxita de la mina. Una de estas fases corresponde a un proceso electroquímico, el cual emplea corrientes de hasta 10000 amperios. Sirvan como ejemplo los siguientes datos para comprender la magnitud de la industria de aluminio primario: Para producir 1 tonelada de aluminio se necesitan 2 toneladas de alúmina, obtenidas a partir de 4 toneladas de bauxita, con un consumo energético aproximado de 13000 KW/h. El aluminio salido de la electrólisis tiene un grado de pureza entre el 93,3 y el 99,8%, utilizado en escasas ocasiones, siendo común su aleación con otros materiales para aumentar sus cualidades y propiedades.

Por otro lado tenemos el aluminio secundario, cuyo término no hace referencia a efectos de calidad si no a su origen. El aluminio secundario se obtiene por fusión de diversos restos de la elaboración primaria y de la recuperación del aluminio desechado. Por ello también es conocido como “aluminio de segunda fusión”. La tecnología de refinado actual permite obtener metal de elevada pureza, en gran parte gracias a que el aluminio es 100% reciclable sin perder ninguna de sus cualidades. Independientemente de las consideraciones cualitativas, el aluminio secundario es mucho más económico de producir que el aluminio primario.

Consecuencias directas del reciclado

El aluminio se recicla desde el inicio de su fabricación y es una actividad normal, técnicamente resuelta y rentable que conlleva beneficios tanto medioambientales como económicos. Un dato destacable es que más del 75% del aluminio producido desde hace más de 100 años está todavía en uso gracias al reciclado.

  • Aspectos Energéticos y Medioambientales

Al comparar el proceso de electrólisis primario con el de fusión secundaria podemos observar que mantienen una relación de 1/25 en favor del secundario, lo cual constituye un factor muy significativo en cuanto a competitividad industrial se refiere. A consecuencia de esto, el aluminio de segunda fusión genera el 15% de las emisiones de CO2 generadas por el proceso de producción de la misma cantidad de aluminio primario. En términos de contaminación ambiental, es importante resaltar que desechar una lata significa generar un residuo por 500 años.

  • Aspectos Económicos

Reciclar aluminio es una actividad rentable, generadora de empleo y que fomenta el desarrollo industrial, ya que resulta más barato reciclar el aluminio que fabricarlo a partir del mineral. Así, el aluminio es el único material de envase que cubre más allá de su coste de recogida, proceso y traslado al centro de reciclaje. Lógicamente, el material más puro es más valioso porque se puede destinar a cualquier otro uso. En Europa existen alrededor de 800 plantas que producen y procesan aluminio, que generan el empleo directo de un total de 250.000. Actualmente las tasas del reciclado de aluminio son bastante elevadas, oscilando entre el 50% en envases, el 85% en construcción y el 95% en transporte, lo que supone una producción anual en torno a los 4 millones de toneladas de aluminio reciclado en Europa.

Por todo esto, la industria de la recuperación de aluminio, desde virutas de mecanizado, hasta los propios envases de alimentos supone un éxito de gestión medioambiental respaldado por una potente industria económicamente viable, que facilita a las fundiciones un producto elaborado y de alta calidad.

Ventajas del aluminio frente al acero

La conductividad térmica del aluminio es 4 veces mayor que la del acero. En las operaciones de moldeo se ven altamente beneficiadas gracias a esta característica ya que reduce los ciclos de enfriamiento requeridos y a su vez minimiza los puntos críticos que podrían derivan en distorsión de la pieza. El aluminio permite el diseño de sistemas de refrigeración más simples, lo que implica menos tiempo de diseño.

El aluminio tiene aproximadamente un tercio de la densidad del acero. Facilita su manipulación durante moldeo, tanto al verter el material fundido como en la apertura y cierre de moldes debido a su reducida inercia. Su baja densidad facilita altamente el transporte ya que influye directamente sobre el consumo de carburante.

Como resultado de estos beneficios productores de aluminio estiman que el uso de aluminio sobre acero para aplicaciones de moldeo puede ahorrar 30% en los costes de fabricación del molde, que pueden aumentar a 40% si se incluyen los tiempos de ciclo de producción parte reducidos y mejora de la productividad.

Un área en la cual el acero ofrece una ventaja es la dureza en la superficie. Sin embargo, para aquellos casos donde se requiere mayor resistencia al desgaste existen tratamientos superficiales, tales como anodizado o niquelado, los cuales proporcionan niveles de dureza próximas a las del acero.

Propiedades

Las propiedades más destacables del aluminio que han favorecido su consumo en todo tipo de sectores y sobre las que se fundamentan sus aplicaciones más importantes son las siguientes:

  • Densidad: Presenta un peso específico de 2,7 g/cm3, la tercera parte que la del cobre. En ciertas industrias resulta una propiedad clave ya que puede determinar el rendimiento final de un producto. Un ejemplo claro es el papel del aluminio en la industria automovilística, ya que contribuye considerablemente al ahorro de carburante en los automóviles gracias a la ligereza del mismo. Esto se traduce no solo en un impacto económico sino también ambiental y energético, ya que una reducción de peso requiere menor potencia y deriva en menos polución. La Asociación del Reciclado de Productos de Aluminio ARPAL asegura que un tren de aluminio aporta un ahorro de energía del 87% a lo largo de los 40 años de vida media, en comparación con otros trenes fabricados con elementos más pesados. Gracias al aluminio se podrá crear una estructura ligera capaz de ahorrar costes en transporte así como facilitar su manipulación en producción y montaje.
  • Alta resistencia a la corrosión: El aluminio genera naturalmente una capa de óxido que resulta protectora y altamente resistente a la corrosión. Modificando la composición de su aleación, y a través de tratamientos de revestimiento, se consigue adaptar la resistencia de esta capa a las exigencias de su aplicación. Hay diferentes tipos de tratamiento de superficies tales como anodizado, pintado o lacado. Es especialmente útil para aplicaciones donde se requiere protección y conservación, siendo éste el caso del producto protagonista de este trabajo, el cual debe soportar las adversidades de su uso en exterior.
  • Ductilidad: El aluminio es dúctil y tiene un punto de fusión bajo. En su estado fundido se puede extruir y moldear. Esta ductilidad permite a los productos de aluminio ser formados con unas dimensiones muy próximas a las del diseño final. Se aprovecha esta característica para dotar al diseño de la estructura de líneas y sutiles contornos redondeados.
  • Reflectividad: El aluminio es un buen reflector de la luz visible. Junto con su bajo peso lo convierte en un material ideal para reflectores en lámparas o mantas de rescate. Esta propiedad permite destacar, mediante la orientación de las superficies, la silueta del diseño, alcanzando un alto nivel estético que otros materiales no pueden proporcionar.
  • Material neutro: El aluminio es completamente impermeable e inodoro. Por otra parte, no es tóxico y ni libera ningún aroma o sustancias de sabor, lo que lo hace ideal para el envasado de productos sensibles como los alimentos o productos farmacéuticos. Es perfecto para productos que están en contacto directo con un alto número de personas y de índole pública.
  • Reciclabilidad: El aluminio es uno de los materiales más sostenibles de la industria ya que el 100% del aluminio es capaz de ser reciclado sin pérdida alguna de sus cualidades. Ésta es una característica tan destacable que actualmente, el 75% de todo el aluminio que se ha utilizado en los últimos 100 años es aluminio reciclado. Esto es posible gracias al largo ciclo de vida del aluminio, de 10 a 20 años de durabilidad en el aluminio utilizado en los medios de transporte, y de 50 a 80 años en los materiales de construcción.

Queda evidente que el aluminio es un material generoso y dispone de una gran capacidad de colaborar con el diseñador para respetar el medio ambiente y apostar un futuro mejor. Un acto tan simple como reciclar “el papel de plata” suma en este gran proyecto que es la sostenibilidad de nuestro planeta.

Artículo escrito por Mauro Médichi. Más artículos relacionados aquí.

 

Mauro Médichi

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