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Condutividade térmica no alumínio: qual a importância desse benefício?

Capacidade de troca rápida de calor torna o metal essencial em diversos mercados

Pode ser que alguns consumidores utilizem o alumínio sem saber o motivo de o material ter sido escolhido para compor determinado produto. Por isso, visando a apresentar as diferentes características do metal e suas contribuições para as indústrias e sociedade, o portal Revista Alumínio inicia uma nova série de reportagens: Vantagens do Alumínio. Na primeira edição, conversamos com especialistas da cadeia produtiva para saber quais são os benefícios da condutividade térmica.

Alumínio contra outros metais no setor de transportes

Com cerca de 60% de condutividade térmica do cobre – ou seja, da capacidade de transmitir grandes quantidades de calor rapidamente –, o alumínio é um dos metais indicados para a produção de componentes na indústria automobilística e de transportes em geral.

 Segundo Ayrton Filleti, presidente-emérito da Associação Brasileira do Alumínio (ABAL), o metal tem substituído o cobre na fabricação de radiadores, por exemplo, pois agrega outras vantagens: é 2/3 mais leve e tem custo inferior. Soma-se a isso a produção de blocos de motores e cabeçotes — ali o alumínio possui melhor dissipação de calor quando comparado ao ferro fundido, antes muito usado nos propulsores.

De olho em soluções voltadas ao aquecimento e resfriamento, Alexandre Sartori, engenheiro de Desenvolvimento de Produto Especializado da Novelis Brasil, ressalta que o metal tem ainda condutividade térmica quatro vezes superior ao aço.

“A roda de um automóvel, quando feita de alumínio, dissipa mais calor, melhorando a eficiência do sistema de freios. No caso de caminhões e ônibus, mantém o pneu com 10 °C a menos de temperatura, reduzindo o consumo do produto”, exemplifica Sartori.

No setor de transportes e de maquinário agrícola, o metal ainda é empregado em equipamentos de ar condicionado.

“Ele é fundamental para os sistemas HVAC — aquecimento, ventilação e ar condicionado —, já que a celeridade na troca de calor facilita a manutenção da temperatura em uma faixa desejada”, afirma Nataly Yoshino, gerente de Desenvolvimento de Mercado e Inovação da Companhia Brasileira de Alumínio (CBA).

Preparação e conservação de alimentos e bebidas

A CBA é uma das empresas que têm desenvolvido soluções com alumínio junto aos parceiros, pensando na condutividade térmica e outros benefícios inerentes ao metal. Segundo Nataly, para o preparo de alimentos, por exemplo, a transferência de calor é fundamental. Por esse motivo, as indústrias têm fabricado cada vez mais panelas e utensílios com o alumínio.

“Ele facilita a cocção, distribuindo o calor em toda a panela, frigideira e outras superfícies. Além disso, reduz a necessidade de consumo de gás ou energia, e do tempo de quem está cozinhando. Por fim, ao desligar o fogo, o alumínio esfria mais rápido, permitindo que a comida no recipiente continue cozinhando”, explica.

Com foco na conservação dos alimentos, é possível citar as embalagens cartonadas assépticas, as quais contam com uma folha de alumínio para garantir o shelf life (ou seja, tempo de vida útil) do alimento, possibilitando levá-lo a regiões distantes ou remotas. Também as stand-up pouches para vegetais, que recebem o produto in natura, são levadas a um forno para cozimento e depois encaminhadas para as prateleiras dos supermercados.

No setor de bebidas, o engenheiro da Novelis Brasil acrescenta que as latas de alumínio ajudam a gelar mais rápido o produto, quando comparadas às embalagens de aço ou de plástico PET, o que proporciona menor consumo de energia e a satisfação dos clientes.

Aplicações na construção civil

Além de o alumínio ser usado em estruturas metálicas leves e resistentes em diferentes tipos de empreendimento, a elevada condutividade térmica tem sido aproveitada em mantas e telhas metálicas e pode ser combinada com polímeros para maximizar os benefícios.

“Some-se à característica de transferir calor rapidamente, o fato de o metal também refletir a maior parte dos raios ultravioleta (UV) ao invés de absorvê-los, facilitando o controle de temperatura do ambiente”, explica Nataly, da CBA.

Preservação de medicamentos

Na indústria farmacêutica, a embalagem do tipo blister para remédios – especialmente os mais complexos, como antibióticos – é de alumínio para eliminar a contaminação e controlar a temperatura, o que evita a perda de propriedades importantes para os medicamentos. Acrescente-se a isso ainda que o metal é uma barreira 100% eficaz contra os fatores externos.

 Setor de energia

Entre as soluções mais modernas do alumínio no mercado de energia estão as lâmpadas e estruturas de LED.

“Se não houvesse esse metal para dissipar o calor gerado pela conversão de eletricidade em luminosidade, a vida útil nas lâmpadas LED seria reduzida significativamente, tornando a tecnologia economicamente inviável”, detalha Nataly.

Outra utilização do alumínio está presente em alteradores de corrente para painéis solares. As placas fotovoltaicas geram uma corrente elétrica que não pode ser diretamente aproveitada nos equipamentos — antes, é necessário que ela passe pelo alternador para adequação. A gerente da CBA afirma que, “neste cenário, o alumínio é o material ideal não só por sua eficiência, mas pelo custo, peso e durabilidade”.

Para Nataly, esse também é o caso das indústrias que produzem cabos de condução de energia. Utilizar um material que dissipa o calor mais rapidamente, aumenta a vida útil dos cabos e outros equipamentos conectados.

Atualmente, a indústria elétrica utiliza as ligas 6060 e 6063 como trocadores de calor. Alfredo Imagawa Júnior, coordenador de Aplicação e Desenvolvimento da Hydro, conta que é crescente o uso de perfil extrudado na aplicação de trocador de calor em substituição ao cobre.

“Uma possibilidade é a utilização de ligas com maior condutividade térmica, cerca de 10% maior, como é o caso da 6101 ou as da série 1XXX”, diz.

Alfredo acrescenta que o principal ganho da maior dissipação de calor do alumínio nesse mercado é a possibilidade de viabilizar inovações que hoje estão presentes no dia a dia, aumentar a vida útil e melhorar o desempenho em equipamentos eletrônicos.

“Computadores, aparelhos de ar condicionado, geladeira, entre outros, só são possíveis devido a metais que conseguem conduzir o calor de forma eficiente, como é o caso do alumínio.”

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