lovesouthernsocial.com

Aluminiul poate fi mai prezent în viața de zi cu zi decât crezi

Imagine: Bernard Hermant în Unsplash

Aluminiul este unul dintre cele mai abundente, importante și prezente metale în societatea modernă. Dacă te uiți în jur, va fi greu să găsești un obiect care să nu aibă cel puțin o parte din aluminiu. Dar la urma urmei, ce este aluminiul? Cunoașteți impactul asupra mediului al aluminiului, motivele pentru care este atât de utilizat, aflați cum să-l reciclați și care sunt proprietățile sale.

Aluminiu

elementul chimic Al, aluminiul, când este pur, are forma unui metal argintiu, ușor și inodor. Aluminiul este considerat al treilea element chimic cel mai abundent din scoarța terestră și cel mai abundent dintre elementele metalice. Cu toate acestea, nu se găsește sub formă metalică așa cum o știm, ci în diferite minerale și argile.

Procesul de extracție a aluminiului

Principala materie primă a aluminiului metalic este alumina. Alumina este extrasă dintr-o clasă de roci numită bauxită prin procesul Bayer. Se estimează că rezervele mondiale de bauxită însumează aproximativ 34 de miliarde de tone - Brazilia deține 10% din acest total (aproximativ 3,6 miliarde de tone).

După obținerea aluminei, care este un oxid de aluminiu (Al2O3), este necesar să se obțină aluminiu metalic pur. Acest lucru se întâmplă printr-un proces numit electroliză, în care un curent electric trece prin alumină, determinând-o să se transforme în aluminiu metalic, aluminiul primar.

Urmărește videoclipul care explică într-un mod simplificat producția de aluminiu, din extracția bauxitei.

Proprietățile aluminiului

Cand aluminiul este prezentat intr-un format pur metalic, are cateva caracteristici care permit aplicarea lui in mai multe zone. Printre proprietățile sale se numără:

• Rezistență și punct de topire ridicat (660°C);
• Densitate scăzută (de aproape patru ori mai ușoară decât cuprul metalic);
• Rezistență ridicată la coroziune;
• Conductivitate electrică bună (aproximativ 60% din conductibilitatea cuprului, fiind potrivit pentru instalații fixe de volum mai mare, precum instalațiile de transmisie electrică, deoarece este mai ușor și mai ieftin);
• Are capacitatea de a reflecta lumina;
• Ușor de prelucrat și modelat;
• Impermeabil, inodor și neinflamabil (cu excepția aluminiului pulbere);
• Posibilitatea de a adăuga alte elemente la material, formând astfel aliaje cu proprietăți variate;
• Extrem de abundent în mediu;
• 100% reciclabil.

Aluminiul, nu doar sub forma sa metalica, este extrem de folosit in mai multe domenii, precum in constructii, materiale, ceramica, procese industriale, alimentatie, farmaceutica, cosmetica, tratarea apei, ambalaje, vehicule, ustensile de uz casnic si avioane, printre altele.

Aluminiul este, de asemenea, foarte important pentru piața pietrelor prețioase. Rubin, Safir, Granat (granat), jadul și topazul au aluminiu în compoziția lor.

Aluminiul a fost și este foarte important pentru dezvoltarea societății moderne. În ciuda faptului că este considerată o resursă naturală practic inepuizabilă, exploatarea ei constantă și în creștere afectează mediul, pe lângă faptul că prezintă riscuri pentru sănătatea umană.

Profilul industriei braziliene a aluminiului

În prezent, Brazilia ocupă locul paisprezecea în clasamentul țărilor care produc cel mai mare aluminiu primar și se află pe locul patru printre cei mai mari producători de alumină din lume. În plus, industria braziliană a aluminiului deține o pondere semnificativă din PIB-ul țării, reprezentând aproximativ 4,9% din PIB-ul industrial.

Impactul aluminiului asupra mediului

Consumul de energie

Datorita faptului ca aluminiul este un metal foarte stabil, energia necesara pentru producerea lui este extrem de mare, ajungand la 16,5 kWh pentru fiecare kilogram de aluminiu produs. Traducerea acestor date: un kilogram de aluminiu produs prin intermediul aluminei consumă energie, în medie, pentru a menține un computer în funcțiune timp de 8 ore, în fiecare zi, timp de o lună.

Pentru fiecare tonă de aluminiu produsă în Brazilia, industria consumă în medie 14,9 megawați/oră (MWh) de energie electrică pe an. Această cantitate de energie reprezintă 6% din toată energia electrică produsă în țară. Energia folosită pentru transformarea bauxitei și a aluminei în aluminiu este de așa natură încât această ramură a industriei se află în fruntea clasamentului celor mai mari consumatori industriali de energie electrică din țară.

Datorită acestui consum extrem de energie, uzina industrială care va transforma alumina în aluminiu trebuie să aibă centrale electrice exclusive pentru producerea sa. În funcție de tipul de conversie a energiei, aceasta poate avea și mai multe efecte asupra mediului. Adesea, aceste centrale electrice sunt hidroelectrice, care, spre deosebire de ceea ce cred mulți oameni, nu sunt considerate o sursă de energie total „curată”.

• Ce este hidroenergia?

Emisia de gaze poluante

Producția de aluminiu, de la extracția bauxitei până la transformarea aluminei în aluminiu, generează unele gaze poluante, precum dioxidul de carbon (CO2) și perfluorocarburile (PFC). Emisia frecventă a acestor gaze în atmosferă contribuie la efectul de seră și intensifică procesul de încălzire globală. Important este că gazele PFC sunt de 6.500 până la 9.200 de ori mai puternice decât dioxidul de carbon (CO2) în crearea efectului de seră.

• Echivalent carbon: ce este?

noroi roșu

Nămolul roșu este denumirea populară pentru deșeurile insolubile generate în producția de alumină în timpul etapei de clarificare a procesului Bayer. Compoziția nămolului roșu variază în funcție de compoziția bauxitei utilizate în proces. Cele mai frecvente elemente prezente în noroiul roșu sunt fierul, titanul, silicea și aluminiul care nu pot fi extrase cu succes.

Namolul rosu este format din particule foarte fine si este extrem de alcalin (pH 10~13). Datorită pH-ului ridicat, acest noroi poate provoca arsuri la contactul cu pielea. Datele din literatură arată că pentru fiecare tonă de alumină produsă se generează o variație între 0,3 și 2,5 tone de noroi roșu. În fiecare an, în lume sunt produse aproximativ 90 de milioane de tone din aceste deșeuri. Eliminarea acestuia trebuie să se facă în locuri adecvate, în general iazuri de evacuare, construite cu tehnici de cost ridicat, care fac imposibilă leșierea componentelor sale și, în consecință, contaminarea corpurilor de apă de suprafață și a apelor subterane.

THE Agenția pentru Protecția Mediului (EPA), Agenția pentru Protecția Mediului din SUA, nu consideră nămolul roșu ca fiind un deșeu toxic. Totuși, deoarece este un reziduu extrem de bogat în metale și are o alcalinitate foarte mare, suspensia poate avea o influență foarte puternică asupra mediului, modificându-i proprietățile și stabilitatea.

Ca și în cazul barajelor de steril de minereu de fier, sterilul de la producția de aluminiu poate provoca și accidente grave. În 2010, o scurgere de noroi roșu a făcut nouă morți și o scenă de devastare într-un sat din Ungaria. Vezi rezultatul acestui accident în videoclip.

Particulele prezente în noroiul roșu sunt foarte fine, ceea ce le face să aibă o suprafață vastă, o caracteristică foarte interesantă pentru aplicațiile tehnologice. Sunt efectuate mai multe cercetări pentru a căuta posibile utilizări ale nămolului roșu, cum ar fi în industria ceramicii, construcții civile, tratarea suprafețelor și tratarea efluenților, printre altele.

Reciclarea aluminiului

Aluminiul este considerat un material 100% reciclabil, deoarece nu se degradează în procesul de reciclare. Dacă un kilogram de aluminiu este reciclat, teoretic se va recupera un kilogram. În plus, pentru a recicla o tonă de aluminiu, este nevoie de doar 5% din energia care ar fi necesară pentru a produce aceeași cantitate de aluminiu primar, adică reciclarea aluminiului economisește 95% din energie electrică. Astfel, Brazilia deține o poziție proeminentă în lista țărilor care reciclează cel mai mult cutiile de aluminiu.

Printre avantajele reciclării aluminiului se numără:

• Capacitatea de a fi reciclat de infinite ori fără a-și pierde proprietățile;
• Reciclarea unui kilogram de aluminiu consumă doar 5% din energia necesară pentru a produce un kilogram de aluminiu de la zero;
• Fiecare tonă de aluminiu reciclat economisește nouă tone de CO2 (fiecare tonă de CO2 echivalează cu un parcurs de aproximativ 4800 km);
• Fiecare tonă de aluminiu reciclat păstrează cinci tone de bauxită.
• Fiecare cutie de aluminiu reciclat economisește suficientă energie pentru a lăsa televizorul pornit timp de 3 ore.

Procesul de reciclare a aluminiului constă practic în încălzire până când acesta este complet topit, când aluminiul devine lichid. Este apoi pus în forme pentru generarea lingoului și apoi răcit până se solidifică. Pentru reciclarea conservelor, mai întâi este necesară o inspecție pentru îndepărtarea hârtiei, plasticului și a oricăror alte materiale decât aluminiul. După inspecție, conservele sunt zdrobite pentru a ocupa mai puțin spațiu și pentru a fi „topite” rapid.

Există câteva legende despre reciclarea aluminiului. Una dintre ele se referă la compoziția inelului. Potrivit poveștii, dacă ai umple o sticlă PET de unul sau doi litri cu inelele din cutii, aceasta ar valora mai mult de 100 de reale, întrucât inelul ar conține metale prețioase, precum aurul sau argintul. Aceasta este o informație falsă. De fapt, inelul valorează mai puțin decât cutia în sine, deoarece compoziția sa este săracă în aluminiu. De aceea, unele instituții primesc cantități mari de inele și vând materialul ca set, folosind banii pentru a cumpăra scaune cu rotile. Aceasta este o altă dintre poveștile care circulă și generează îndoieli, dar nu este o legendă. De fapt, există proiecte implicate în acest tip de donație.

• Aflați mai multe în articolul: „Sigilarea cutiei: scoateți sau nu îndepărtați din cutia de aluminiu”.

Aluminiul în viața de zi cu zi

Aluminiul este foarte prezent în viața de zi cu zi a societății. În prezent, ar fi imposibil să se mențină ritmul dezvoltării industriale fără acest element. Constituie o mare parte din obiectele pe care le folosim si consumam: cutii de sifon, antiperspirante, sticla antiglont, mecanisme de purificare a apei, aripi de avion, precum si ustensile de bucatarie precum tacamuri si tigai. Echipamentul electronic pe care îl utilizați pentru a citi acest text are cu siguranță aluminiu în unele dintre părțile sale.

În cazul alimentelor, aluminiul reacţionează cu aerul şi formează un strat protector cu oxigenul, împiedicând transferul aluminiului în alimente. Este de remarcat faptul că nu este recomandat să șlefuiți sau să spălați interiorul tigăilor de aluminiu cu partea aspră a buretelui, deoarece aceasta poate rupe această protecție, lăsând aluminiul la vedere. Dacă s-a întâmplat acest lucru, fierbeți apă câteva minute, îndepărtați apa și, fără a usca tigaia, încălziți-o până se usucă complet.

toxicitate

Aluminiul este singurul element abundent din natură care nu are nicio funcție vitală pentru niciun sistem biologic al organismului, ceea ce este ciudat din punct de vedere evolutiv, întrucât natura alege în general elementele cele mai abundente ca fiind vitale pentru sistemele biologice. „Nu avem nicio dovadă că vreun organism folosește în mod activ aluminiul în vreun scop benefic”, comentează Christopher Exley, profesor de chimie bioanorganică și expert în ecotoxicologia aluminiului, de la Universitatea Keele din Regatul Unit.

Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente (FDA), Asociația Braziliană a Aluminiului (ABAL) și Asociația Europeană a Aluminiului (Aluminiu european) susțin că aluminiul nu are toxicitate pentru oamenii sănătoși, întrucât metalul are o absorbție intestinală scăzută - mica parte care este absorbită intră în sistemul circulator, fiind ulterior eliminată de sistemul renal.

Cu toate acestea, persoanele cu insuficiență renală sau insuficiență renală cronică și copiii prematuri pot acumula aluminiu în corpul lor. În țesutul osos, metalul „se schimbă” cu calciul, provocând osteodistrofie, iar în țesutul cerebral poate provoca encefalopatie. FDA clasifică sărurile de aluminiu din alimente și vaccinuri drept „recunoscute în general ca sigure (GRAS)”. În unele vaccinuri, FDA consideră că sărurile de aluminiu sunt aditivi care sporesc efectele dorite.

Unii savanți și oameni de știință nu sunt de acord cu aceste afirmații și încearcă să demonstreze legătura directă dintre aluminiu și diverse reacții și boli. Deși până în prezent nu există dovezi directe, există multe dovezi care leagă aluminiul de diferite alergii, cancer de sân și chiar Alzheimer. Studiile arată că prezența aluminiului este mult mai mare decât în ​​mod normal în aceste cazuri (normal ar fi să nu existe aluminiu), dar niciun studiu nu a demonstrat că aluminiul este direct legat de apariția acestor boli, sau dacă nivelurile ridicate de aluminiul la acesti pacienti sunt o consecinta a bolii.