Impactos ambientais do alumínio e suas propriedades

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O alumínio pode estar mais presente no seu dia a dia do que você imagina

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 pelo menos uma parte feita de alumínio. Mas afinal, o que é alumínio? Conheça os impactos ambientais do alumínio, os motivos dele ser tão utilizado, saiba como reciclá-lo e quais são suas propriedades.

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 como o conhecemos, mas sim em diversos minerais e argilas.

Processo de extração do alumínio

A matéria-prima principal do alumínio metálico é a Alumina. A alumina é extraída de uma classe de rochas chamada de bauxita, através do processo Bayer. Estima-se que as reservas mundiais de bauxita totalizem cerca de 34 bilhões de toneladas - o Brasil possui 10% desse total (em torno de 3,6 bilhões de toneladas).

Após a obtenção da alumina, que é um óxido de alumínio (Al2O3), é necessário obter o alumínio metálico puro. Isso se dá por meio de um processo chamado eletrólise, em que uma corrente elétrica passa pela alumina, fazendo com que ela se transforme em alumínio metálico, o alumínio primário.

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

Propriedades do alumínio

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

  • Força e alto ponto de fusão (660 ºC);
  • Baixa densidade (praticamente quatro vezes mais leve que o cobre metálico);
  • Alta resistência à corrosão;
  • Boa condutividade elétrica (cerca de 60% da condutividade do cobre, sendo indicado para instalações fixas de maior volume, como instalações de transmissão elétrica, por ser mais leve e barato);
  • 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 e aviões, entre outras.

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

O alumínio foi e é muito importante para o desenvolvimento da sociedade moderna. Apesar de ser considerado um recurso natural praticamente inesgotável, sua constante e crescente exploração afeta o ambiente, além de apresentar riscos à saúde humana.

Perfil da indústria brasileira de alumínio

Atualmente, o Brasil ocupa o décimo quarto lugar no ranking dos países que mais produzem alumínio primário e está em quarto lugar entre os maiores produtores de alumina do mundo. Além disso, a indústria brasileira de alumínio tem participação significativa no PIB do país, representando cerca de 4,9% do PIB Industrial.

Impactos ambientais do alumínio

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 consome energia, em média, para manter um computador funcionando por 8 horas, todos os dias, durante um mês.

Para cada tonelada de alumínio produzida no Brasil, a indústria consome uma média de 14,9 megawatt/hora (MWh) de energia elétrica ao ano. Esta quantidade de energia representa 6% de toda a energia elétrica gerada no país. A energia usada para transformar bauxita e alumina em alumínio é tanta que esse ramo da indústria lidera o ranking dos maiores consumidores industriais de energia elétrica do 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. Dependendo do tipo de conversão de energia, isso pode trazer ainda mais impactos para o meio ambiente. Muitas vezes, essas estações de energia são hidrelétricas, as quais, ao contrário do que muitos pensam, não são consideradas uma fonte de energia totalmente “limpa”.

Emissão de gases poluentes

A produção de 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). A frequente emissão desses gases na atmosfera contribui para o efeito estufa e intensifica o processo do aquecimento global. É importante ressaltar que os gases PFCs são de 6.500 a 9.200 vezes mais potentes que o gás carbônico (CO2) para a criação do efeito estufa.

Lama vermelha

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

A lama vermelha é formada por partículas bem finas e é extremamente alcalina (pH 10~13). Devido ao alto pH, essa lama pode causar queimaduras ao entrar em contato com a pele. Dados da literatura mostram que uma variação entre 0,3 e 2,5 toneladas de lama vermelha são geradas a cada tonelada de alumina produzida. A cada ano são produzidas cerca de 90 milhões de toneladas desse resíduo no mundo. A sua disposição precisa ser feita em locais adequados, geralmente lagoas de disposição, construídas com técnicas de elevado custo, que impossibilitam a ocorrência de lixiviação de seus componentes e a consequente contaminação dos corpos d’água da superfície e das águas subterrâneas.

A Environmental Protection Agency (EPA), a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, não considera a lama vermelha como um resíduo tóxico. Entretanto, por ser um resíduo extremamente rico em metais e apresentar uma alcalinidade muito alta, a lama pode ter uma influência muito forte no meio ambiente, alterando suas propriedades e estabilidade.

Como acontece no caso das barragens de rejeitos de minério de ferro, os rejeitos da produção de alumínio também pode causar acidentes graves. 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.

As partículas presentes na lama vermelha são muito finas, o que faz com que apresentem uma vasta área superficial, característica muito interessante para aplicações tecnológicas. Várias pesquisas são feitas para buscar possíveis utilizações da lama vermelha, como na indústria cerâmica, construção civil, tratamento de superfícies e tratamento de efluentes, entre outras.

Reciclagem do alumínio

O alumínio é considerado um material 100% reciclável, pois não se degrada no processo de reciclagem. Se um quilo de alumínio for reciclado, teoricamente um quilo será recuperado. Além disso, para se reciclar uma tonelada de alumínio, gasta-se somente 5% da energia que seria necessária para se produzir a mesma quantidade de alumínio primário, ou seja, a reciclagem do alumínio proporciona uma economia de 95% de energia elétrica. Sendo assim, o Brasil tem uma posição de destaque na lista dos países que mais reciclam latinhas de alumínio.

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 se produzir um quilo de alumínio do zero;
  • Cada tonelada de alumínio reciclado poupa nove toneladas de CO2 (cada tonelada de CO2 equivale a dirigir cerca de 4800 km);
  • Cada tonelada de alumínio reciclado preserva cinco toneladas de bauxita.
  • Cada lata de alumínio reciclada economiza energia suficiente para deixar uma TV ligada durante 3 horas.

O processo da reciclagem do alumínio consiste basicamente no aquecimento até a sua total fundição, quando o alumínio fica líquido. Depois, ele é posto em formas para a geração dos lingotes e então resfriado até solidificar. Para a reciclagem de latinhas, 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.

Existem algumas lendas sobre a reciclagem de alumínio. Uma delas diz respeito à composição do anel. Segundo a história, se você enchesse uma garrafa PET de um ou dois litros com os anéis das latinhas, ela valeria mais de 100 reais, pois o anel conteria metais preciosos, como ouro ou prata. Esta é uma falsa informação. Na verdade, o anel vale menos do que a latinha em si, pois sua composição é pobre em alumínio. É por isso que algumas instituições recebem grandes quantidades de anéis e vendem o material como um conjunto, usando a verba para comprar cadeiras de rodas. Essa é outra das histórias que circulam e geram dúvidas, mas não é lenda. De fato existem projetos engajados nesse tipo de doação.

O alumínio no seu dia a dia

O alumínio está muito presente no dia a dia da sociedade. Atualmente, seria impossível manter o ritmo de desenvolvimento industrial sem esse elemento. Ele compõe grande parte dos objetos que usamos e consumimos: latinhas de refrigerante, antitranspirantes, vidros à prova de balas, mecanismos de purificação de água, asas de aviões, além de utensílios de cozinha, como talheres e panelas. O equipamento eletrônico que você está utilizando para ler esse texto com certeza possui alumínio em alguma de suas peças.

No caso dos alimentos, o alumínio reage com o ar e forma uma camada protetora com o oxigênio, impedindo que haja transferência de alumínio para a comida. Vale ressaltar que não é recomendável arear ou lavar a parte interna de panelas de alumínio com a parte áspera da esponja, pois isso pode quebrar essa proteção, deixando 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 na natureza que não possui função vital para nenhum sistema biológico do organismo, o que é estranho do ponto de vista evolutivo, já que a natureza geralmente escolhe os elementos mais abundantes como vitais para sistemas biológicos. “Nós não temos nenhuma evidência de que algum organismo use ativamente o alumínio para qualquer propósito benéfico”, comenta o professor de química bioinorgânica e especialista em Ecotoxicologia do alumínio, Christopher Exley, da Universidade Keele, no Reino Unido.

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 metal apresenta baixa absorção intestinal - a pequena parte que é absorvida entra no sistema circulatório, sendo posteriormente eliminada pelo sistema renal.

Entretanto, pessoas que apresentam função renal enfraquecida ou insuficiência renal crônica e bebês prematuros podem acumular alumínio em seu organismo. No tecido ósseo, o metal faz "trocas" com o cálcio, causando osteodistrofia, e no tecido cerebral ele pode causar 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.

Alguns 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.


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