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Esplosivo e inossidabile, malleabile e rigido, leggero e riciclabile

L’alluminio dei miracoli – 2

Stesso discorso per navi e yacht: circa la metà dei fuoribordo sono in alluminio e un moderno traghetto può contenerne fino a 400 tonnellate. Sono in alluminio anche tutti i treni superveloci, i bullet train giapponesi, i Tgv francesi e anche il nostro Pendolino. In Italia, oltretutto, si aggiungono alla lista molti tram e vagoni della metropolitana, tra cui quelli più moderni in circolazione.

Su strada sono i camion a fare la parte del leone: il 90% dei rimorchi ha un corpo di alluminio. E le automobili? Si è cominciato dai motori. Tutte le testate sono in alluminio e in molti casi sono in alluminio anche il basamento del motore, i pistoni, la coppa dell’olio e così via. i vantaggi sono il minor peso e la più rapida dispersione del calore.

Anche l’inquinamento diminuisce, fino a 20 tonnellate di anidride carbonica in meno per ogni tonnellata di alluminio usata, in virtù del fatto che una vettura più leggera consuma meno.

Negli anni ’50-’60 del secolo scorso in un’auto c’erano in media 40 kg di alluminio, attualmente si superano i 100kg, perché si utilizza l’alluminio anche per il telaio e nella carrozzeria anche perché rispetto all’acciaio, l’alluminio pesa la metà e dura più a lungo. E la cosa non meno importante è che può essere riciclato all’infinito.

L’alluminio si trova anche nella metà delle pentole prodotte a livello mondiale. Qualche anno fa girava la voce che le pentole di alluminio facessero male. Non è esattamente così, anche se è bene usare qualche attenzione. I cibi lasciati a lungo (un giorno o anche più) in pentole o contenitori d’alluminio possono sciogliere questo metallo, soprattutto se si tratta di sostanze acide, come pomodori e agrumi, oppure salate, come salumi o pesce sotto sale.

Gli acidi e i sali, infatti, possono intaccare lo strato esterno d’ossido e attaccare direttamente il metallo. Anche se le conseguenze non sono gravi: appena ripulita la pentola, lo strato d’ossido si riforma e tutto torna come prima… e l’alluminio eventualmente ingerito? Secondo alcuni studi che dichiarano: “Finora non è stato dimostrato alcun effetto nocivo dell’alluminio per la salute, il nostro corpo, infatti, ne contiene appena 35 mg (ripartiti soprattutto tra polmoni e scheletro) e assorbe appena lo 0,001% di quello che ingerisce”

Oltre alle pentole, in cucina ci sono anche i rotoli e moltissimi tipi di confezioni: dalle lattine alle caramelle alle vaschette. Per forza: bastano appena 6 millesimi di millimetro (un quinto dello spessore di un foglio di carta) per ottenere l’isolamento completo da aria, luce, umidità e microbi.

Un piccolo prodigio in sé sono le lattine: spesse appena un decimo di millimetro, reggono una pressione di oltre 6 atmosfere, 3 volte più di un pneumatico. E sono interamente riciclabili. Continua. 2

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Esplosivo e inossidabile, malleabile e rigido, leggero e riciclabile

L’alluminio dei miracoli – 1

La Bauxite, il minerale da cui si estrae l’alluminio (che in natura non esiste allo stato puro). Da 4 tonnellate di bauxite se ne ottengono 2 di ossido di alluminio che alla fine, grazie a un processo di elettrolisi, ne producono una di alluminio. In seguito il metallo viene colato e lavorato.

Dopo le fasi di lavorazione, i prodotti sono immagazzinati (stoccaggio) in attesa di raggiungere le catene di montaggio.

Più di altri metalli, l’alluminio è lavorato nelle forme più varie: lingotti, lamine, fili, schiume.

Dopo essere stato usato l’alluminio può essere raccolto e riciclato all’infinito. Produrlo da zero costa 16 kwh di energia al chilogrammo, con il riciclo si risparmia il 95%.

Quando Jules Verne profetizzò, nel 1865, la conquista della Luna, non solo indovinò che Cape Canaveral sarebbe stato il luogo del lancio ma perfino con quale materiale sarebbe stata costruita l’astronave: alluminio. Un metallo praticamente sconosciuto fino a 10 anni prima, ma che si stava rapidamente affermando.

Quello che andava oltre l’immaginazione di Verne è che di alluminio sarebbero stati perfino il combustibile dello shuttle e alcuni strati delle tute degli astronauti. Per non parlare di tutti gli altri usi che questo metallo ha nella nostra vita quotidiana: l’alluminio si trova negli aerei, nelle auto, negli edifici, nei cd, nei microchip, nelle linee dell’alta tensione. Nel mondo se ne produce più di tutti gli altri metalli messi insieme (escluso il ferro e i suoi derivati): ben 31 milioni di tonnellate all’anno, contro 14 milioni di tonnellate di rame, 6 di piombo, 0,2 di stagno. E ben 7 milioni vengono dal riciclaggio.

Le ragioni di tanto successo le conosceva già Verne: “Questo prezioso metallo possiede la bianchezza dell’argento, l’indistruttibilità dell’oro e la resistenza del ferro, è facile da fondere come il rame e leggero come il vetro. E’ modellabile e se ne trova in abbondanza, perché è alla base di gran parte delle rocce…” (dal libro Dalla Terra alla Luna).

Inoltre, benché l’alluminio puro sia tenerissimo, basta aggiungere piccole quantità di altri metalli come ferro, silicio, magnesio e rame per conferirgli una tenacia e una rigidità che lo rendono un materiale insostituibile nell’edilizia, negli imballaggi e nei trasporti.

Un altro vantaggio è la resistenza alla corrosione e agli agenti chimici. In realtà, le sue polveri sono molto reattive e si possono infiammare spontaneamente a contatto con l’acqua. E’ per questo che sono usate per fare esplosivi e carburante per navicelle spaziali.

Come si spiega quest’apparente contraddizione tra reattività e resistenza agli agenti chimici? Proprio a causa della sua reattività, l’alluminio si riveste subito di uno strato aderente di ossido, che lo protegge da ulteriori reazioni chimiche.

Altri metalli, come ferro e rame, invece quando si ossidano cambiano struttura e lo strato superiore (ruggine) si stacca dai sottostanti.

L’alluminio è l’elemento più abbondante della crosta terrestre dopo l’ossigeno e il silicio, e ne costituisce l’8% circa in peso. In natura, però, non esiste allo stato puro, ma solo in combinazione con altri elementi. L’ossido di alluminio, o allumina, per esempio, abbonda nell’argilla. C’è alluminio anche in minerali come le miche e i feldspati, e addirittura in pietre preziose come gli zaffiri e i rubini.

Ma la fonte principale è la bauxite, un’argilla rossastra utilizzata come materia prima nell’industria. Giacimenti si trovano in Africa, in India, nel Sud America, nel Nord Australia. Ma anche in Europa… il termine bauxite deriva infatti dal villaggio Les Baux, nella Francia meridionale.

Dalla bauxite si ottiene allumina e dall’allumina alluminio: basta far passare una scarica elettrica in una soluzione ad alta temperatura, e il metallo si deposita sul fondo. Poi viene colato in lingotti che subiscono ulteriori lavorazioni: stampaggio, forgiatura, estrusione, rullaggio… In qualche caso, l’alluminio viene “anodizzato”, cioè ricoperto da uno strato di ossidol più spesso di quello naturale, grazie a un trattamento con la soda caustica: serve a conferire durezza e fissare i colori in maniera praticamente indelebile.

Quanto alle applicazioni, già il primo aereo dei fratelli Wright conteneva componenti in alluminio e il primo aeroplano interamente in questo materiale fu costruito nel 1920. Oggi, in media, l’80% del peso di un aereo è alluminio e la percentuale sale ancora di più, fino al 90%, per uno space shuttle.

Continua.