Aluminium kan vara mer närvarande i ditt dagliga liv än du tror

Bild: Bernard Hermant i Unsplash

Aluminium är en av de vanligaste, viktigaste och nuvarande metallerna i det moderna samhället. Om du tittar omkring dig blir det svårt att hitta ett föremål som inte har minst en del av aluminium. Men trots allt, vad är aluminium? Lär känna miljöpåverkan av aluminium, skälen till att det används så mycket, vet hur man återvinner det och vilka egenskaper det har.

Aluminium

Det kemiska grundämnet Al , aluminium, när det är rent, har formen av en silvermetall, lätt och luktfri. Aluminium anses vara det tredje vanligaste kemiska grundämnet i jordskorpan och det vanligaste bland metalliska element. Det finns dock inte i metallform som vi känner det, utan i flera mineraler och leror.

Process för utvinning av aluminium

Huvudråvaran för metalliskt aluminium är aluminiumoxid. Aluminiumoxid extraheras från en klass av stenar som kallas bauxit genom Bayer-processen. Det uppskattas att världsreserverna av bauxit uppgår till cirka 34 miljarder ton - Brasilien har 10% av denna summa (cirka 3,6 miljarder ton).

Efter att ha erhållit aluminiumoxid, som är en aluminiumoxid (Al2O3), är det nödvändigt att erhålla ren metallisk aluminium. Detta händer genom en process som kallas elektrolys, där en elektrisk ström passerar genom aluminiumoxiden och får den att omvandlas till metalliskt aluminium, det primära aluminiumet.

Titta på videon som på ett förenklat sätt förklarar produktionen av aluminium, sedan utvinning av bauxit.

Aluminiumegenskaper

När aluminium presenteras i ett metalliskt och rent format har det vissa egenskaper som gör det möjligt att använda det på flera områden. Bland dess egenskaper är:

Styrka och hög smältpunkt (660 ºC);
Låg densitet (praktiskt taget fyra gånger lättare än metallkoppar);
Hög korrosionsbeständighet;
Bra elektrisk ledningsförmåga (cirka 60% av kopparledningsförmågan, indikeras för fasta installationer med större volym, såsom elektriska överföringsinstallationer, eftersom det är lättare och billigare);
Den har förmågan att reflektera ljus;
Lätt att bearbeta och forma;
Vattentät, luktfri och icke brandfarlig (utom pulveriserad aluminium);
Möjlighet att lägga till andra element i materialet och därmed bilda legeringar med olika egenskaper;
Extremt riklig i miljön;
100% återvinningsbart.

Aluminium, inte bara i metallform, används extremt inom flera områden, till exempel i byggnader, material, keramik, industriella processer, livsmedel, läkemedel, kosmetika, vattenbehandlingar, förpackningar, fordon, hushållsredskap och flygplan.

Aluminium är också mycket viktigt för ädelstensmarknaden. Rubin, safir, granat , jade och topas har aluminium i sina kompositioner.

Aluminium var och är mycket viktigt för utvecklingen av det moderna samhället. Trots att den anses vara en praktiskt taget outtömlig naturresurs påverkar dess ständiga och växande exploatering miljön, förutom att det utgör risker för människors hälsa.

Profil för den brasilianska aluminiumindustrin

För närvarande upptar Brasilien den fjortonde platsen i rankningen av länder som mest producerar primäraluminium och ligger på fjärde plats bland de största producenterna av aluminiumoxid i världen. Dessutom har den brasilianska aluminiumindustrin en betydande andel av landets BNP, vilket motsvarar cirka 4,9% av industriproduktionen.

Miljöpåverkan av aluminium

Energiförbrukning

På grund av det faktum att aluminium är en mycket stabil metall är den energi som krävs för dess produktion extremt hög och når 16,5 kWh för varje producerat kilo aluminium. Översätta dessa uppgifter: ett kilo aluminium som produceras med aluminiumoxid förbrukar i genomsnitt energi för att hålla en dator igång i 8 timmar varje dag i en månad.

För varje ton aluminium som produceras i Brasilien förbrukar industrin i genomsnitt 14,9 megawatt / timme (MWh) el per år. Denna mängd energi representerar 6% av all el som produceras i landet. Energin som används för att omvandla bauxit och aluminiumoxid till aluminium är sådan att denna bransch leder rankningen av de största industriella konsumenterna av elektrisk energi i landet.

Tack vare denna extrema energiförbrukning måste den industrianläggning som förvandlar aluminiumoxid till aluminium ha exklusiva energiproduktionsstationer för sin produktion. Beroende på typen av energiomvandling kan detta få ännu större påverkan på miljön. Ofta är dessa kraftverk vattenkraftiga, som, i motsats till vad många tror, inte anses vara en energikälla som är helt "rena".

Vad är vattenkraft?

Utsläpp av förorenande gaser

Produktionen av aluminium, från extraktion av bauxit till omvandling av aluminiumoxid till aluminium, genererar vissa förorenande gaser, såsom koldioxid (CO2) och perfluorkolväten (PFC). Den frekventa utsläppen av dessa gaser till atmosfären bidrar till växthuseffekten och intensifierar processen för global uppvärmning. Det är viktigt att notera att PFC-gaser är 6500 till 9200 gånger starkare än koldioxid (CO2) för att skapa växthuseffekten.

Kolekvivalent: vad är det?

Röd lera

Röd lera är det populära namnet på den olösliga återstoden som genereras vid produktion av aluminiumoxid under klargöringsfasen av Bayer-processen. Sammansättningen av den röda lera varierar beroende på sammansättningen av bauxiten som används i processen. De vanligaste elementen i röd lera är järn, titan, kiseldioxid och aluminium som inte kan extraheras framgångsrikt.

Den röda lera bildas av mycket fina partiklar och är extremt alkalisk (pH 10 ~ 13). På grund av det höga pH-värdet kan detta slam orsaka brännskador när det kommer i kontakt med huden. Litteraturdata visar att en variation mellan 0,3 och 2,5 ton röd lera genereras för varje producerat ton aluminiumoxid. Varje år produceras cirka 90 miljoner ton av detta avfall i världen. De måste kasseras på lämpliga platser, vanligtvis bortskaffande dammar, konstruerade med höga tekniker, som förhindrar läckage av deras komponenter och därmed förorening av ytvattenförekomster och grundvatten.

Den Environmental Protection Agency (EPA) , US Environmental Protection Agency, anser inte rött slam som giftigt avfall. Eftersom det är en extremt rik restsubstans i metaller och har en mycket hög alkalinitet, kan lera dock ha ett mycket starkt inflytande på miljön och förändra dess egenskaper och stabilitet.

Som i fallet med järnmalmssvansdammar kan avfall från aluminiumproduktion orsaka allvarliga olyckor. År 2010 lämnade ett rött lerautsläpp nio döda och en plats för förödelse i en by i Ungern. Kolla in resultatet av denna olycka i videon.

Partiklarna som finns i den röda leran är mycket fina, vilket gör att de har en stor yta, en mycket intressant funktion för tekniska tillämpningar. Flera undersökningar görs för att söka efter möjliga användningar av röd lera, som bland annat inom keramikindustrin, civil konstruktion, ytbehandling och avloppsrening.

Återvinning av aluminium

Aluminium anses vara ett 100% återvinningsbart material, eftersom det inte bryts ned i återvinningsprocessen. Om ett kilo aluminium återvinns återvinns teoretiskt ett kilo. För att återvinna massor av aluminium används endast 5% av den energi som behövs för att producera samma mängd primäraluminium, det vill säga återvinning av aluminium ger en besparing på 95% i el. Därför har Brasilien en framstående position i listan över länder som mest återvinner aluminiumburkar.

Bland fördelarna med återvinning av aluminium är:

Möjlighet att återvinnas oändligt utan att förlora sina egenskaper;
Återvinning av ett kilo aluminium förbrukar endast 5% av den energi som behövs för att producera ett kilo aluminium från grunden.
Varje ton återvunnet aluminium sparar nio ton CO2 (varje ton CO2 motsvarar att köra cirka 4800 km);
Varje ton återvunnet aluminium konserverar fem ton bauxit.
Varje återvunnet aluminium kan spara tillräckligt med energi för att låta en TV vara på i 3 timmar.

Återvinningsprocessen av aluminium består i grunden av uppvärmning tills den är helt smält när aluminiumet blir flytande. Därefter sätts den i former för generering av göt och kyls sedan tills den är fast. För att återvinna burkar krävs en inspektion för att ta bort papper, plast och andra material än aluminium. Efter inspektion pressas burkarna för att ta mindre plats och för att "smälta" snabbt.

Det finns några legender om återvinning av aluminium. Den ena gäller ringens sammansättning. Enligt berättelsen, om du fyllde en PET-flaska på en eller två liter med burkringarna, skulle det vara värt mer än 100 reais, eftersom ringen skulle innehålla ädla metaller, som guld eller silver. Detta är falsk information. I själva verket är ringen värt mindre än burken i sig, eftersom dess sammansättning är dålig i aluminium. Det är därför som vissa institutioner tar emot stora mängder ringar och säljer materialet som en uppsättning och använder pengarna för att köpa rullstolar. Detta är en annan av berättelserna som cirkulerar och genererar tvivel, men det är inte en legend. Faktum är att det finns projekt som är engagerade i denna typ av donation.

Ta reda på mer i artikeln: "Kan täta: ta ut det eller ta det inte ur aluminiumburken".

Aluminium i ditt dagliga liv

Aluminium är mycket närvarande i samhällets vardag. För närvarande skulle det vara omöjligt att bibehålla takten i industriell utveckling utan detta element. Det utgör en stor del av föremålen vi använder och konsumerar: läskburkar, antiperspiranter, skottsäkert glas, vattenreningsmekanismer, flygplansvingar samt köksredskap, såsom bestick och stekpannor. Den elektroniska utrustningen du använder för att läsa den här texten har verkligen aluminium i några av dess delar.

När det gäller mat reagerar aluminium med luft och bildar ett skyddsskikt med syre, vilket förhindrar att aluminium överförs till mat. Det är värt att nämna att det inte rekommenderas att slipa eller tvätta insidan av aluminiumkrukor med den grova delen av svampen, eftersom detta kan bryta detta skydd och lämna aluminium utsatt. Om detta har hänt, koka vatten i några minuter, ta bort vattnet och värm det utan att torka pannan tills det är helt torrt.

Giftighet

Aluminium är det enda rikliga elementet i naturen som inte har någon vital funktion för något biologiskt system i organismen, vilket är konstigt ur en evolutionär synvinkel, eftersom naturen i allmänhet väljer de vanligaste elementen som är vitala för biologiska system. "Vi har inga bevis för att någon organism aktivt använder aluminium för något nyttigt syfte", säger professor i bioinorganisk kemi och specialist i aluminium ekotoxikologi, Christopher Exley, från Keele University, Storbritannien.

USA: s Food and Drug Administration (FDA), Brazilian Aluminium Association (ABAL) och European Aluminium Association ( European Aluminium ) hävdar att aluminium inte är giftigt för friska människor, eftersom metallen är låg tarmabsorption - den lilla delen som absorberas kommer in i cirkulationssystemet och elimineras därefter av njurarna.

Men människor som har försvagad njurfunktion eller kroniskt njursvikt och för tidigt födda barn kan ackumulera aluminium i sina kroppar. I benvävnad "byter" metall ut med kalcium och orsakar artros, och i hjärnvävnad kan det orsaka encefalopati. FDA klassificerar aluminiumsalter i livsmedel och vacciner som "allmänt erkända som säkra (GRAS)". I vissa vacciner anser FDA aluminiumsalter som tillsatser som ökar de önskade effekterna.

Vissa forskare och forskare håller inte med dessa påståenden och försöker bevisa den direkta kopplingen av aluminium med olika reaktioner och sjukdomar. Även om det hittills inte finns några direkta bevis finns det många bevis som kopplar aluminium med olika allergier, bröstcancer och till och med Alzheimers. Studier visar att närvaron av aluminium är mycket högre än normalt i dessa fall (det normala är att inte ha aluminium), men ingen studie har visat att aluminium är direkt relaterat till uppkomsten av dessa sjukdomar, eller om höga nivåer av aluminium hos dessa patienter de är en följd av sjukdomen.