Alumínio: o que é? Quais suas propriedades? Quais os impactos que ele pode trazer ao homem e ao planeta?

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Planeta Terra

O alumínio é um dos metais mais abundantes, importantes e presentes na sociedade moderna. Se você olhar ao seu redor, vai ser difícil encontrar algum objeto que não tenha alguma parte feita de alumínio. Mas afinal, o que é alumínio? Quais os motivos dele ser tão utilizado? Como reciclar? Quais são suas propriedades e quais são os possíveis impactos que sua extração e utilização podem trazer ao homem e ao planeta?

O alumínio

O elemento químico Al, o alumínio, quando puro, possui a forma de um metal prateado, leve e inodoro. O alumínio é considerado o terceiro elemento químico mais abundante na crosta terrestre e o mais abundante entre os elementos metálicos, porém ele não é encontrado na forma metálica que conhecemos, mas sim em diversos minerais e argilas.

Principais elementos abundantes na Crosta
Fonte: Dados adaptados de www.ufrgs.br

Quando o alumínio se apresenta no formato metálico e puro, ele tem algumas características que possibilitam a sua aplicação em diversas áreas. Entre suas características, estão:

  • Força e alto ponto de fusão (660 ºC);
  • Baixo peso (praticamente 4 vezes mais leve que o cobre metálico);
  • Alta resistência à corrosão;
  • Boa condutividade elétrica (quase duas vezes maior que a condutividade do cobre);
  • Possui a capacidade de refletir luz;
  • Fácil de ser processado e moldado;
  • Impermeável, não possui odor e não é inflamável (exceto alumínio em pó);
  • Possibilidade de adição de outros elementos ao material, formando assim ligas com propriedades variadas;
  • Extremamente abundante no ambiente;
  • 100% Reciclável.

O alumínio, não apenas em sua forma metálica, é extremamente utilizado em diversas áreas, como em construções, materiais, cerâmicas, processos industriais, alimentos, fármacos, cosméticos, tratamentos de água, embalagens, veículos, utensílios domésticos, aviões, entre outras.

O metal também é muito importante para o mercado de pedras preciosas! Rubi, safira, granada (garnet), jade e o topázio possuem, em suas composições, o alumínio.

O alumínio foi e é muito importante para o desenvolvimento da sociedade moderna. Apesar de ser considerado um recurso natural inesgotável, a constante e crescente exploração afeta o ambiente, e a exposição humana ao material pode influenciar a saúde.

Processo de obtenção

A matéria-prima principal do alumínio metálico é a Alumina. A alumina é extraída de uma classe de rochas chamadas de bauxita, através do chamado processo Bayer. É estimado que as reservas mundiais de bauxita totalizem cerca de 27,1 bilhões de toneladas - o Brasil possui 7% desse total (em torno de 1,9 bilhão de toneladas).

Após a obtenção da alumina, que é um óxido de alumínio (Al2O3), é necessário obter o alumínio metálico puro. Através de um processo chamado eletrólise, é passada uma corrente elétrica para que a alumina se transforme no alumínio metálico, o alumínio primário.

Veja o vídeo que explica de forma simplificada a produção do alumínio, desde a extração da bauxita.

Produção e consumo

No ano de 2012, a indústria de alumínio no Brasil, desde a mineração até a reciclagem, teve um faturamento de R$ 38 bilhões, o que representou 3,9% do PIB industrial. Neste mesmo ano, o país totalizou 1,5 milhão de toneladas de alumínio produzidas.

Os países que mais extraem a bauxita no mundo são Austrália, Brasil, China e Índia, sendo a China a maior produtora de alumínio do mundo. A Ásia é responsável por mais de 50% da produção mundial de alumínio, que se mantém em torno de 47 milhões de toneladas por ano.

O consumo mundial de alumínio acompanha sua produção. Em 2012, houve a produção de 46,28 milhões de toneladas e o consumo de 45,28 milhões de toneladas.

Impactos ambientais

Consumo de energia

Devido ao fato do alumínio ser um metal muito estável, a energia necessária para a sua produção é extremamente alta, chegando à 16,5 kWh para cada quilo de alumínio produzido. Traduzindo este dado: um quilo de alumínio produzido por meio da alumina tem energia mais do que necessária, em média, para manter um computador funcionando por 8 horas, todos os dias, durante um mês. Em 2006, a indústria de alumínio no Brasil consumiu o total de 25.983 GWh para a produção de 1,6 milhão de toneladas de alumínio. Esta quantidade de energia significa 6% de toda a energia elétrica gerada no país.

Graças a este consumo extremo de energia, a planta industrial que transformará a alumina em alumínio deve possuir estações geradoras de energia exclusivas para a sua produção que, dependendo do tipo de conversão de energia, pode trazer mais impactos ainda para o meio ambiente. Muitas vezes, estas estações de energia são hidrelétricas, as quais, ao contrário do que muitos pensam, não são consideradas fonte de energia “limpa” (veja os impactos das hidrelétricas).

Emissão de gases poluentes

A produção do alumínio, desde a extração da bauxita até a transformação da alumina em alumínio, gera alguns gases poluentes, como o gás carbônico (CO2) e os perfluorcarbonetos (PFCs). Segundo a Associação Brasileira do Alumínio (ABAL), em 2010, a produção de alumínio primário (1,53 milhão de tonelada) gerou 2,54 milhões de toneladas de CO2 e 140 toneladas de PFCs.

Emissões de CO2 e por processo
Imagem: Associação Brasileiro do Alumínio

Lama vermelha

Lama
Imagem: Hydro

A lama vermelha é o nome popular para o resíduo insolúvel gerado na produção da alumina durante a etapa de clarificação do processo Bayer. Por ser um resíduo, a composição da lama vermelha varia, depende muito da composição da bauxita utilizada no processo. Os elementos mais comuns presentes na lama vermelha são o ferro, titânio, sílica e o alumínio não extraído com sucesso.

A lama vermelha é formada por partículas bem finas e é extremamente alcalina (pH 10~13), devido ao alto pH, pode causar queimaduras quando entra em contato com a pele. As proporções de lama vermelha produzidas no processo ainda não estão estabelecidas, porém as proporções mais comuns apresentadas em pesquisas variam entre uma e duas toneladas de lama vermelha para cada tonelada de alumina produzida. Não há um consenso sobre a quantidade de lama vermelha produzida anualmente no mundo - algumas referências citam 30 milhões de toneladas por ano, outras 50 milhões. No Brasil, não existem dados da quantidade de lama vermelha gerada na indústria de alumina.

A Environmental Protection Agency (EPA), a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, não considera a lama vermelha como um resíduo tóxico, porém, por ser um resíduo extremamente rico em metais e apresentar uma alcalinidade muito alta, quando em contato com efluentes e organismos vivos, ela pode ter uma influência muito forte no meio, alterando as propriedades e a estabilidade.

Normalmente, o processo mais barato de tratamento da lama vermelha é o método úmido, que consiste em adicionar água à lama e dispor a solução para a sedimentação, porém este método possui um potencial de impacto ambiental alto. Grandes “lagoas” são feitas à céu aberto, é aplicado um plástico impermeável no fundo para que a solução da lama vermelha não infiltre no solo e atinja o lençol freático. Estas lagoas podem ser válidas entre quatro e sete anos.

Em 2010, um derramamento de lama vermelha deixou nove mortos e um cenário de devastação em uma aldeia na Hungria. Confira no vídeo o resultado deste acidente.

Devido ao fato das partículas presentes na lama vermelha serem muito finas, elas apresentam uma área superficial muito grande, essa característica é muito interessante para aplicações tecnológicas. Várias pesquisas são feitas para as possíveis utilizações da lama vermelha, como na indústria cerâmica, construção civil, tratamento de superfícies, tratamento de efluentes, etc.

Reciclagem

O alumínio é considerado um material 100% reciclável, pois não degrada no processo de reciclagem. Se um quilo de alumínio for reciclado, teoricamente um quilo será recuperado. Como foi visto, o processo de transformação da alumina em alumínio requer um gasto de energia muito grande, pois o alumínio metálico é muito estável, tão estável que não degrada ao ser fundido.

Entre as vantagens da reciclagem do alumínio, estão:

  • Capacidade de ser reciclado infinitas vezes sem perder suas propriedades;
  • A reciclagem de um quilo de alumínio consome apenas 5% da energia necessária para a produção de um quilo de alumínio;
  • A cada tonelada de alumínio reciclado, nove toneladas de CO2 são poupadas (cada tonelada de CO2 equivale a dirigir 4800 km);
  • A cada tonelada de alumínio reciclado, cinco toneladas de bauxita são preservadas.
  • A cada latinha reciclada, é economizado energia suficiente para deixar uma TV ligada durante 3 horas.

O Brasil lidera a lista dos países que mais reciclam latas de alumínio - cerca de 98% das latas produzidas (veja mais sobre a reciclagem de latas no Brasil).

O processo da reciclagem do alumínio consiste basicamente no aquecimento até a sua total fundição, quando o alumínio fica líquido. Assim que o alumínio se torna líquido, ele é posto em formas para a formação dos lingotes e então resfriado até solidificar. Para a reciclagem de latas, primeiramente é necessário uma inspeção para a retirada de papéis, plásticos e quaisquer materiais que não sejam alumínio. Após a inspeção, as latinhas são prensadas para ocuparem menos espaço e serem “derretidas” rapidamente.

Antigamente, algumas falsas informações sobre reciclagem do alumínio foram espalhadas, tornando-se lendas urbanas. Quem nunca ouviu falar sobre trocar uma quantidade de anéis de latas de alumínio por cadeiras de rodas, computadores ou outros objetos? Não há comprovação de que alguma instituição ou empresa tenha feito esta proposta. Outras “lendas” dizem respeito à composição do anel - se você juntasse uma garrafa PET de um ou dois litros cheia de anéis, ela valeria mais de 100 reais, pois o anel conteria metais preciosos, como ouro ou prata. Esta é mais uma falsa informação. É mais provável haver, na composição da liga de alumínio das latas, metais de magnésio.

O alumínio no seu dia a dia

O alumínio é extremamente presente no dia a dia da sociedade. Este metal se tornou tão vital que seria praticamente impossível o ritmo de desenvolvimento industrial se manter se todo o alumínio existente fosse retirado. O alumínio está presente em quase tudo que usamos: lata de refrigerante, antitranspirantes, vidros à prova de balas, mecanismos de purificação de águas, asas de aviões. O equipamento que você está utilizando, com certeza possui alumínio em alguma peça ou parte vital.

Objetos compostos de alumínio estão muito presentes até em nossas refeições - os talheres e panelas normalmente possuem alumínio ou são feitos a partir dele (veja mais sobre os tipos de panelas).

Ao reagir com o ar, o alumínio forma uma camada protetora com o oxigênio, impedindo que haja transferência de alumínio para a comida.

Sabendo que existe uma camada protetora, não é recomendável arear ou lavar com a parte áspera da esponja a parte interna de panelas de alumínio, pois isso pode quebrar esta proteção, deixando assim o alumínio exposto. Caso isto tenha ocorrido, ferva água por alguns minutos, retire a água e sem secar a panela, aqueça até que fique totalmente seca.

Toxicidade

O alumínio é o único elemento abundante que não possui função biológica vital para nenhum sistema biológico, isto é um fato muito estranho em um ponto de vista evolutivo, já que a natureza normalmente escolhe os elementos mais abundantes como vitais para sistemas biológicos. “Nós não temos nenhuma evidência de que algum organismo use ativamente alumínio para qualquer propósito benéfico”, comenta o professor em química bioinorgânica e especialista em Ecotoxicologia do alumínio, Christopher Exley, da Universidade Keele, no Reino Unido.

O ser humano está exposto ao alumínio diariamente, por ser um metal presente naturalmente na natureza. As pessoas ingerem e entram em contato direto com o alumínio através de produtos, como aditivos de alimentos, cosméticos, vacinas, água potável, alimentos em geral, embalagens que conservam ou preparam alimentos, entre outros.

O órgão de Administração de Alimentos e Drogas dos Estados Unidos (FDA), a Associação Brasileira do Alumínio (ABAL) e a associação Europeia de Alumínio (European Aluminium) alegam que o alumínio não apresenta toxicidade para pessoas saudáveis, já que o alumínio apresenta baixa absorção intestinal - uma pequena parte que é absorvida entra no sistema circulatório, que será posteriormente eliminada via sistema renal. Entretanto pessoas que apresentam função renal enfraquecida ou insuficiência renal crônica e bebês prematuros acumulam o alumínio em seu organismo, principalmente no tecido ósseo, onde ele faz "trocas" com o cálcio, causando osteodistrofia e no tecido cerebral causando encefalopatia. O FDA classifica os sais de alumínio presentes em comidas e vacinas, como "geralmente reconhecido como seguro (GRAS)". Em algumas vacinas, o FDA considera sais de alumínio como aditivos potencializadores dos efeitos desejados.

Muitos estudiosos e cientistas não concordam com estas afirmações e tentam provar a ligação direta do alumínio com diversas reações e doenças. Apesar de até hoje não existir uma comprovação direta, existem muitas evidências que relacionam o alumínio com diversas alergias, câncer de mama e até o Alzheimer. Estudos mostram que a presença de alumínio é muito maior do que o normal nesses casos (o normal seria não ter alumínio), porém nenhum estudo comprovou que o alumínio está diretamente relacionado com o surgimento dessas doenças, ou se os níveis elevados de alumínio nesses pacientes são uma consequência da doença.


Veja também:


 

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