O alumínio, metal versátil e presente em diversos aspectos do nosso cotidiano, revela um mundo de curiosidades que muitas vezes passam despercebidas. Dos bastidores da sua produção às suas aplicações inovadoras, ele é o ator principal de uma história repleta de fatos intrigantes e descobertas extraordinárias.
No entanto, o que poucos sabem é que o alumínio, em comparação com outros metais, é notavelmente jovem, mas sua importância para a sociedade é vasta devido às numerosas aplicações vantajosas que destacam sua versatilidade e seus benefícios em termos de custo e desempenho. Na sociedade moderna, é praticamente inconcebível não nos depararmos com o alumínio em nossas atividades diárias, tendo uma variedade de usos, desde infraestruturas até meios de transporte, decoração e utensílios domésticos, como folhas, panelas, bicicletas, cabos de transmissão de energia, esquadrias para construção civil, navios e dissipadores para computador, entre outros.
Para Marcelo Rodrigues, diretor-comercial da Hydro Extrusão, sem o alumínio a vida seria muito diferente do que é hoje.
“Por exemplo, as viagens aéreas de passageiros só são viáveis graças à combinação de leveza e alta resistência do alumínio. O setor automotivo utiliza extensivamente alumínio para aumento de performance e segurança. Além disso, o metal é muito aplicado em produtos que têm contato com alimentos e bebidas”, considera.
Segundo o diretor, as inúmeras características do alumínio, como resistência à corrosão, leveza, condução térmica e elétrica e fácil conformação, são o que o torna um metal excelente para essas diversas aplicações.
Solange Akiama, gerente-sênior de Excelência Comercial e Marketing da Novelis América do Sul, pondera também que, por ser infinitamente reciclável, o metal promove práticas sustentáveis e viabiliza a preservação dos recursos naturais, além de incentivar o empreendedorismo por meio da cadeia de reciclagem.
De acordo com Jean Yamamoto, gerente técnico Comercial – Metal da Alcoa Brasil, se considerarmos ainda outras variações do material, como o hidróxido de alumínio ou a alumina, conhecida também como óxido de alumínio, as aplicações se ampliam para os segmentos de saneamento (tratamento de água), petroquímico e farmacêutico, por exemplo, além das indústrias de cerâmicas técnicas, refratários, vidros e abrasivos para polimento.
“Podemos dizer que suas diversas aplicações decorrem de suas propriedades físicas, que variam nas inúmeras ligas desenvolvidas para diferentes fins. Apesar de muito empregado na sociedade e por ainda ser considerado um metal jovem, várias outras finalidades ainda serão descobertas”, afirma Ricardo de Luca, gerente de Engenharia de Processos e Produtos da Termomecanica.
Curiosidades sobre a produção
Ricardo de Luca explica que o alumínio é um metal obtido por meio da extração de um minério chamado bauxita. Para quem não conhece, é uma terra cuja tonalidade se assemelha à comum, de vasos, porém com um teor de alumínio superior a 55% na maioria dos casos. Constituída principalmente por óxido de ferro, compostos de silício e óxido de alumínio hidratado, a bauxita passa por um processo de obtenção do alumínio, em que o óxido hidratado é separado dos demais componentes e tratado para obter a alumina.
A alumina, um pó branco versátil, é a matéria-prima essencial para a produção do alumínio que conhecemos. Esse método de separação é conhecido como processo Bayer, que culmina na obtenção da alumina como produto final. No entanto, consome uma quantidade significativa de energia.
Nesse sentido, o processo de reciclagem do alumínio reduz em 95% o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa, o que reduz o impacto ambiental e torna as aplicações mais sustentáveis.
“Uma curiosidade é que o alumínio é infinitamente reciclável, não perdendo ainda nenhuma de suas propriedades ao ser reciclado. Por isso, é esperado que o alumínio continue sendo um produto por milhares de anos”, afirma Marcelo Rodrigues, da Hydro.
Em tudo ao seu redor
Reforçando o que já dissemos no início desta reportagem, o alumínio está presente em diferentes segmentos e objetos essenciais para o nosso dia a dia. Devido às suas inúmeras propriedades físicas, tem aplicação em diversos produtos que utilizamos.
Mais exemplos que podemos citar são os automóveis e ônibus, pois, em virtude de sua leveza e resistência, tem sido utilizado em blocos de motores, chassis e, mais recentemente, em fios de chicotes, pistões de motores a combustão, cilindros de caminhões e painéis.
“O uso crescente em substituição a outros metais deve-se à sua leveza e resistência mecânica, uma vez que, quanto mais leve o veículo, menos combustível será gasto ou queimado. Em consequência, menor será a emissão de carbono e, assim, menor o efeito estufa durante a vida útil do veículo. No Brasil, um carro tem, em média, de 48 a 60 kg de alumínio, e isso vem aumentando. Há países em que esse número já supera os 160 kg”, pontua o gerente da Termomecanica.
Marcelo Rodrigues acrescenta que veículos feitos com sistema de absorção de alumínio são muito mais seguros, visto que o metal consegue absorver boa parte da energia causada por uma batida. Dessa forma, essa energia não é transferida para os passageiros, evitando traumas mais graves.
“Nos segmentos de arquitetura e moveleiro, em que o design e o acabamento superficial diferenciado são valores muito apreciados pelo cliente, o alumínio também se destaca, pois, por meio do processo de extrusão e anodização, é possível oferecer uma infinidade de designs e acabamentos”, aponta o diretor da Hydro.
Às vezes, as pessoas nem imaginam, mas o alumínio é muito utilizado em ambiente hospitalar, em instrumentos médicos, aparelhos e equipamentos, devido à baixíssima proliferação de bactérias e resistência à corrosão. Tais fatores também são cruciais para o segmento de embalagem. Por isso, latinha de bebida, marmitex, embalagem de remédio e caixa de leite, entre outros, possuem alumínio. Além disso, perfis de alumínio são aplicados em macas, muletas e cadeiras de rodas, pois conferem maior agilidade aos usuários.
Nas indústrias aeroespacial e aeronáutica o metal também é utilizado sob forma de ligas super-resistentes e leves, além de ter sido utilizado sob forma de pó de alumínio como combustível sólido para foguetes, já que sua reação com o oxigênio é imediata e “explosiva“.
“A alumina, o composto intermediário da obtenção do alumínio, é também um produto de vários usos. Está presente em peças cerâmicas, vela de motores, próteses dentárias, pastas de dentes, como retardante de chamas em carpetes tapetes e em vários outros lugares em que desconhecemos seu uso”, revela Ricardo de Luca.
Outros exemplos que as pessoas geralmente ignoram sobre o uso do alumínio envolvem a produção de vacinas e medicamentos, o tratamento de água potável, a construção de foguetes, além da fabricação de placas fotovoltaicas e tintas.
Porém, segundo Jean Yamamoto, da Alcoa, a principal razão para o aumento da demanda pelo metal nos próximos quinze anos será, sem dúvida, sua aplicação na indústria automotiva, devido à transição para os veículos elétricos, os quais precisam de alumínio tanto na estrutura como na composição de baterias.
Você sabia?
Nossos entrevistados revelaram ainda algumas curiosidades surpreendentes sobre a origem e a história do alumínio até os dias de hoje. Confira a seguir:
– A descoberta do metal ocorreu em 1809, por Humphrey Davy, que o identificou associando-o ao minério de ferro na forma de um bissulfato. Contudo, na época, não existia a tecnologia necessária para isolar esse metal.
– Somente em 1825, o alumínio realmente foi descoberto, mas obtido de forma impura em Copenhagen, na Dinamarca, pelo físico e químico Hans Christian Orstead. Ele só foi isolado como elemento químico em laboratório em 1827, na Alemanha, pelo químico Friedrich Woehler.
– Em 1855, trinta anos depois, com ajuda e suporte financeiro de Napoleão III, Henri Saint-Claire Deville conseguiu produzi-lo. Contudo, a produção era em baixa escala, tornando-o um metal de alto valor, pela escassez e baixa oferta. Leve, durável e caro, era considerado mais precioso que o ouro e a prata: 1 kg de alumínio podia custar o equivalente a US$ 1.200.
– Na corte de Napoleão, os convidados de honra recebiam talheres de alumínio, enquanto o restante recebia talheres mais simples, feitos de ouro. Em 1855, barras de alumínio foram exibidas na exposição de Paris como “joias da Coroa francesa”.
– Em 1886, o estudante de química Charles Martin Hall descobriu, trabalhando com sua irmã Julia em um galpão anexo à casa da família em Oberlin, em Ohio, nos Estados Unidos, uma maneira de produzir alumínio por meio de eletrólise. Nessa época, o mesmo processo foi descoberto pelo químico Paul T. Héroult, da França, e passou a ser conhecido como processo Hall-Héroult.
– O método envolve a eletrólise da alumina (óxido de alumínio) dissolvida em criolita fundida, uma substância que permite a condução elétrica a temperaturas elevadas. Por meio da eletrólise, a alumina é decomposta nos seus componentes básicos, resultando na obtenção do alumínio metálico no cátodo. Esse processo revolucionou a produção do alumínio, tornando a matéria mais acessível.
– Em 1892, Karl Joseph Bayer desenvolveu o processo de obtenção da alumina e tornou possível a obtenção do alumínio por eletrólise em alta escala. Ambos os processos são utilizados até hoje para produzir o alumínio — o processo Bayer (alumina) e o processo Hall-Hèroult (alumínio).
– O nome “alumínio” foi proposto por Humphrey Davy. Ele sugeriu inicialmente as grafias “alumium” e “aluminum”. Em 1812, Thomas Young propôs a forma “aluminium”, considerada mais consistente com a nomenclatura de outros elementos. Nos Estados Unidos, Charles Martin Hall, envolvido no desenvolvimento do processo Hall-Héroult para a produção do alumínio, preferiu a grafia “aluminum”, que se tornou predominante no país. A União Internacional de Química Pura e Aplicada (Iupac) adotou a forma “aluminium”. Essa divergência na grafia persiste até hoje, com “aluminium” sendo a forma oficial, enquanto “aluminum” é mais comum nos Estados Unidos.
– Em 1888, foi fundada a primeira empresa produtora de alumínio nos Estados Unidos, a The Pittsburgh Reduction Company, hoje conhecida como Alcoa.
– O alumínio é o metal mais abundante da crosta terrestre. O Brasil, a China e a Austrália possuem as maiores reservas de bauxita do mundo.
– O alumínio é durável, com longevidade estimada em mais de quarenta anos, e não precisa de manutenção. O metal também é um ótimo dissipador de calor e altamente resistente a ciclos de carga e descarga, sendo empregado em diversos componentes de segurança.
– Já o pó de alumínio é insumo para o processo de purificação do caulim, matéria-prima para a indústria de papel e tintas. A sua função é aumentar a alvura do caulim (deixar mais branco), atendendo às especificações técnicas do segmento.
– O produto também é fundamental para a produção da liga ferro-nióbio e do nióbio metálico. É importante ressaltar que o Brasil é o maior produtor de nióbio do mundo, responsável por cerca de 90% do abastecimento global. A liga ferro-nióbio é utilizada na manufatura dos aços de alta resistência e nas indústrias automotiva, petroquímica e da construção civil. Já o nióbio metálico é empregado em ligas, como a de nióbio-titânio, usada como implantes dentários e próteses, e na indústria de supercondutores, em equipamentos de ressonância magnética.
– Pela dureza 9 na escala de 10 (diamante), a alumina é utilizada na indústria de polimento em geral e pode ser produzida com controle microbiológico para uso abrasivo nas pastas de dente.
– No século 20, a Alcoa liderou o desenvolvimento de tecnologias de manufatura e transformação do alumínio para a fabricação de produtos que até hoje moldam o nosso dia a dia. Confira:
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