Aluminio ¿Por qué es tan importante? Usos y propiedades de este metal

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que es el aluminio

El aluminio es un metal de tipo plateado-blanquecino que es muy popular en la era moderna por sus excelentes cualidades y por el hecho de que es el metal más abundante en la corteza terrestre, aunque el mismo siempre viene combinado.  Su mayor fuente es la bauxita, mineral que contiene más del 55% de alúmina y que es elemento necesario para la elaboración de este importante metal.

Desde un punto de vista más técnico el aluminio es un elemento químico con símbolo “Al” y con número atómico 13 considerado como metal no ferroso.

Vamos ahora a ver las características del aluminio.

Propiedades del aluminio

Se trata de un metal muy ligero con una densidad de 2.68. No obstante, el ser ligero no evita que sea un metal fuerte y resistente.

Se trata de un metal muy blando y por ello suele usarse con aleaciones para aumentar su dureza y utilidad. Es decir que por sí solo se trata de un metal excesivamente blando que no tiene mucha resistencia (piensa en el papel de aluminio). Lo bueno del aluminio es que permite crear unas aleaciones con propiedades excelentes ya que hace que las mismas sean fácilmente manipulables: la flexibilidad es una de sus principales características.

El aluminio es bastante parecido al cobre, zinc, titanio, acero o el latón. La manera en que se puede trabajar es similar a esos metales. Por ejemplo, muchos de los métodos que se usan para fabricar el aluminio también son usados para el acero.

caracteristicas del aluminio

Otras características de este metal son su gran conductividad eléctrica, térmica y reflectividad.

Cuando entra en contacto con el aire o el agua el metal se protege con una capa de óxido lo que lo hace extremadamente resistente a la corrosión.

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Es capaz de resistir la mayoría de los ácidos, sobre todo si el aluminio es muy puro, pero no puede resistir un “ataque” de agua regia.

Un detalle curioso es que si el aluminio está en forma fundida puede reaccionar de manera explosiva con el agua, por lo que es importante que en ese estado no sea expuesto a zonas donde haya humedad.

Todas estas propiedades, el hecho de que se puede trabajar fácilmente y su precio barato han hecho que el aluminio sea el metal más usado del mundo, después del acero.

No produce chispas cuando entra en contacto con otros metales.

Otra propiedad estupenda de la que no podemos olvidarnos es que es totalmente reciclable, pudiendo rescatar hasta un 100% del producto. Esto hace que el metal sea mucho más apreciado para los procesos de producción. Sabiendo que se puede volver a reutilizar al completo hace que los proyectos sean más económicos. Es más, no hace falta mucha energía para reciclarlo. Para hacernos una idea, solo es necesario gastar el 5% necesario para formar el metal por primera vez. Por esto tiene sentido que se busque reciclar el aluminio constantemente.

Es un metal con baja toxicidad por lo que es muy usado, por ejemplo, en utensilios de comida.

Resumen de las propiedades del aluminio:

Propiedad del aluminioValor del aluminio
SímboloAl
ColorBlanco-plateado
Número atómico13
Punto de fusión660 °C
Punto de ebullición2.467 °C
Densidad2.68
Número de protones/electrones13
Número de neutrones14
Estructura de cristalcúbica
Densidad2.702 g/cm3
Valencia3
Electronegatividad1,5
Masa atómica26,9815 g/mol
Estado de oxidación+3
Radio covalente1,18
Radio iónico0,50
Radio atómico1,43

Historia del aluminio

El aluminio es un metal con una historia relativamente reciente, sobre todo en su aplicación masiva en la sociedad humana. Su uso antiguo tuvo poca importancia.

Las primeras referencias al uso del aluminio vienen de Roma y Grecia, allá por el año 100 A.C. Los antiguos lo usaban en aplicaciones para colorear el pelo e incluso también para temas de salud como cicatrizante. Sin embargo no fue hasta mucho más tarde que el aluminio fue descubierto en todo su potencial.

El científico inglés Humphry Davy realizó varios intentos pero con poco éxito. Sin embargo su trabajo sirvió de base para que más tarde el científico danés Hans Christian Oersted, en 1825, lo descubriera tras reducirlo de manera química. Dos años más tarde Friedrich Wohler lo aisló de manera exitosa mediante diferentes métodos, entre los cuales el uso de cloruros y potasio.

En su momento se llegó a considerar como un metal precioso. Napoleón III, el emperador francés, se dice que lo tenía en alta estima y usaba utensilios de aluminio en sus banquetes. Quizá esto ocurría porque por aquella época el aluminio era tan caro como la plata.

Más tarde se logró mejorar mucho en la eficiencia de la producción del aluminio lo que provocó que el metal se convirtiera en un referente en la industria mundial. Ya en 1889 se estaba extrayendo alúmina de la roca bauxita. Este y otros métodos hicieron que la producción mundial se disparara, al mismo tiempo que el coste se hiciera más asequible. Con el paso de los años se convirtió en el metal no ferroso más usado del mundo. Prácticamente todo el mundo en Occidente usa artilugios con aluminio.

roca bauxita
Roca de bauxita

Como vimos antes, en las propiedades, el reciclaje de este metal es tan eficiente que a partir de la segunda mitad del Siglo XX, el mismo se volvió mucho más importante a la hora de contribuir a la producción mundial. Recordemos que el coste energético de reciclarlo es solo el 5% de producirlo.

¿Cómo se obtiene el aluminio?

Estamos ante uno de los elementos principales de la corteza terrestre, siendo nada menos que el 8% de la misma. No obstante, el hándicap de este metal es que es bastante caro de extraer. También se encuentra presente en la Luna.

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La manera principal de extraerlo es trabajando la bauxita de la que se extrae la alúmina. Esta última se mezcla con la criolita y con ello se obtiene el aluminio. Para conseguir 1.000 kilos de aluminio son necesarios 10.000 de bauxita. Para ello es necesario aplicar más de 14.000 watios de energía, factor que hace que el proceso de producción sea bastante caro. Por eso el reciclaje es tan importante, ya que pocos metales pueden serlo al 100% como el aluminio. En este sentido creo que el futuro industrial de este metal es incluso más prometedor porque con la creciente preocupación por el medio ambiente en el mundo creo que se va a favorecer mucho el uso del mismo.

El tema de la energía es muy importante y por ello se suelen construir plantas de producción del metal en sitios donde la energía es más barata.

Es un metal tan abundante que también se encuentra en las plantas y en muchas rocas, sobre todo de tipo ígneo.

¿Dónde se produce el aluminio?

La producción de aluminio ha tenido una de las mayores revoluciones en el mundo de los metales. Si vemos la producción del año 1995 y la de hoy sería difícil de creer que estamos ante el mismo metal. El cambio ha venido por la introducción de dos regiones, pero sobre todo una, China, la cual se ha convertido en el líder indiscutible en el mundo en la producción de aluminio.

Producción de aluminio por regiones en toneladas ( por 1.000)19982018
China036.485
Países del Golfo Pérsico05.331
Asia (sin China)1.8134.415
Europa del Este3.4194.049
Europa Occidental3.5493.733
Norteamérica6.0863.774
Oceanía1.9341.917
África1.0431.668
Sudamérica1.1642.075

Como vemos el caso de China es increíble. De ser un actor totalmente desconocido en 1998, se ha convertido en el líder mundial en el mercado del aluminio. Su dominio de este mercado es tal que produce más que el resto de países del mundo combinados.

Sin embargo, esto se refiere a la producción de aluminio, la cual requiere un proceso industrial. Otra manera de ver la producción mundial de aluminio es mediante la de la bauxita. Los principales productores mundiales de bauxita en millones de toneladas son:

  • Australia: 75
  • China: 70
  • Guinea: 50
  • Brasil: 27
  • India: 24
  • Jamaica: 10
  • Indonesia: 7

Aquí la cosa cambia, con Australia como líder mundial, aunque muy competido con China. Luego vienen varios países tropicales.

Inversión en aluminio

El aluminio no es uno de los metales preciosos y por eso no es considerado como tal a la hora de invertir; al menos no desde el punto de vista clásico de comprar monedas o lingotes, como si podemos hacer con el oro o la plata. Sin embargo esto no quiere decir que no hayan lingotes de aluminio, o que el mismo no sea un mercado interesante para invertir. Nada más lejos de la realidad.

Al no existir un mercado eficiente de inversión en aluminio físico lo más recomendado para los interesados en la inversión en este metal es acudir a las empresas especialistas que trabajan en la extracción, producción o comercialización de este metal. Sin duda esta es la mejor manera de invertir en aluminio.

A la hora de buscar este tipo de acciones lo lógico es hacerlo en el sector de las empresas mineras e industriales relacionadas con el sector. Algunas de las más conocidas en el mundo son:

  • Alcoa; especialista en la producción
  • Arcelor-Mital; producción
  • Rio Tinto; extracción

Todas estas son empresas enormes con un gran historial bursátil. Hay que tener en cuenta que no siempre es posible ganar dinero con las mismas pues siempre tienen rachas positivas y negativas, aunque a largo plazo la mayoría de estas empresas tienden a subir. En el caso de que el precio del aluminio se disparase algún día, por un aumento masivo de la demanda, entonces deberíamos esperar grandes subidas en el precio de esas acciones bursátiles.

Otras acciones interesantes, pero menos conocidas o más pequeñas son:

  • Kaiser Aluminum
  • Reliance Steel & Aluminium
  • Aluar aluminio (Argentina)
  • Century Aluminium

Como vemos, incluso tenemos empresas para invertir en el mundo hispanohablante, desde gigantes como Arcelor en España a Aluar aluminio en Argentina.

Usos del aluminio

aplicaciones del aluminio
Las latas de aluminio, todo un clásico

El aluminio tiene la importancia que tiene por la enorme variedad de aplicaciones del mismo en la sociedad moderna. De hecho me atrevería a decir que ningún otro metal se compara al aluminio en cuanto a la variedad y versatilidad en sus usos.

Vamos a ver sus principales aplicaciones:

Construcción

Como no, el aluminio es un metal muy presente en la industria de la construcción mundial. Los edificios que usan aluminio tienen la ventaja de que su mantenimiento es mucho más bajo. Esto es debido a que el metal es muy resistente a la corrosión.

Al tratarse de un metal que se puede moldear y trabajar tan fácil es perfecto para muchas aplicaciones en las construcciones ya que se puede poner en cualquier forma posible. Esto no se puede conseguir con otros materiales como el acero o la madera.

Un edificio emblemático que usó el aluminio por primera vez de manera masiva fue el Empire State Building, posiblemente el rascacielos más emblemático de la historia.

Al ser un metal ligero hace que la estructura no necesite de tanto refuerzo lo que puede reducir los costes de construcción a largo plazo.

Transporte

El transporte es el segundo mayor uso del aluminio en el mundo. La razón de este uso es su excelente ratio fuerza-peso. Es decir, que al ser un elemento tan ligero requiere de menos energía para poder ser movido.

Por sí solo no podría ser estable pero con las aleaciones pertinentes puede alcanzar la dureza necesaria para ser usado en construcciones de transporte de lo más variadas.

Una de las ventajas del aluminio de cara al futuro con las nuevas regulaciones de medio ambiente por venir es que el mismo es mucho más eficiente en cuanto a las emisiones de CO2, lo que prevé que poco a poco irá sustituyendo cada vez más al acero como elemento principal en la gigantesca industria del automóvil. En los coches se usa para casi todo; desde llantas, carrocería, ruedas, alumbrado, y un largo etcétera.

También es usado de manera importante en la aviación y los ferrocarriles. En la primera es un metal clave, ya que su escaso peso es crítico para conseguir mejores prestaciones en todo tipo de aviones. Como no, también es muy usado en la industria aeroespacial. Tanto en aviones como aeronaves espaciales el aluminio puede suponer hasta un 90% del material empleado.

Uso en hogar, cocina y alimentación

Aquí tenemos todo tipo de sartenes, calderos, cazuelas, utensilios y todo tipo de artilugios necesarios para cocinar.

Este uso ha sido muy popular desde el siglo XIX debido a sus propiedades de anti-adherencia y de conductividad. Eso, unido a ser un elemento asequible lo convirtió en la elección de los mercados de utensilios de cocina.

Este metal se usa mucho en la industria del diseño interior ya que da un aspecto excelente y elegante a muchos muebles como sillas, mesas o lámparas.

¿Cómo no? ¿Quién no tiene papel de aluminio en casa? Sin duda, este papel se ha convertido en algo esencial en la vida de los hogares modernos.

Por último destacar el uso en el que es uno de los productos más famosos de la historia – si no el que más – la Coca Cola, y también todo el resto de refrescos como Pepsi Cola, Fanta, etcétera. Prácticamente todas las latas de estas bebidas están hechas con aluminio.

Bienes de consumo electrónicos

El aluminio está presente en casi todos los artilugios modernos que podamos imaginar. Por ejemplo lo encontramos en móviles, tabletas, ordenadores, televisiones, etcétera.

Como con el resto de aplicaciones, sus propiedades y ligereza lo hacen el elemento ideal para fabricar todos estos productos. Una de las propiedades clave es que es capaz de disipar el calor de manera muy eficiente y rápida.

Uso eléctrico

La baja densidad de este metal lo hace la elección perfecta para construir líneas de energía de larga distancia.

Puede que no sea tan conductor como el cobre, del que solo tiene el 63% de eficiencia en la conductividad, pero esto lo compensa con otras características, como el hecho de ser más ligero y más eficiente desde un punto de vista estructural.

También es usado de manera muy común en todo tipo de sistemas eléctricos y de energía, además de antenas y satélites.

aplicaciones del aluminio

Muchos otros usos curiosos del aluminio son:

  • Se usa como combustible químico
  • Soldadura aluminotérmica
  • Como compuesto se usa para:
    • Pulir metales
    • Industria del vidrio
    • Cerámicas
    • Fabricación de explosivos
    • Estatuas
    • Recipientes criogénicos
    • Calderería
    • Abrasivo

Aquí podemos ver un vídeo de cómo se usa la soldadura aluminotérmica en vías ferroviarias:

El aluminio en la salud ¿Es un elemento tóxico?

Al contrario que otros metales, como el zinc o el cobre, el aluminio no está presente en el cuerpo humano y no es necesario en absoluto para la salud.

En general se le considera como un metal poco tóxico, aunque obviamente si se ingiere una cantidad significativa puede producir graves problemas de salud. De hecho, en estudios hechos en las últimas décadas se habla de que la gente que padece Alzheimer tiene concentraciones importantes de aluminio en sus cerebros (fuente). Por eso son muchas voces las que dicen que no es conveniente cocinar con herramientas de aluminio. El problema en este sentido es que posiblemente el resto de los metales también presentan problemas similares de posible toxicidad. No es que la toxicidad del aluminio en el uso de cocina esté totalmente probada, pero es una posibilidad que no se puede rechazar.

El hecho es que al cocinar, por ejemplo, con sartenes de aluminio pequeñas cantidades de aluminio son expuestas en el proceso: algo así como 1 o 2 miligramos. Sin embargo, hay quienes dicen que esta cantidad es demasiado pequeña para ser considerada problemática. Por ejemplo, las típicas tabletas antiácidas pueden tener hasta 200 miligramos de aluminio.

Como regla general y teniendo en cuenta que el cuerpo no tiene aluminio por sí mismo siempre es recomendable evitar exposiciones a este metal, para reducir el riesgo de que el mismo se acumule de manera importante en el cuerpo. Pero como dije antes, es posible que el aluminio sea mejor que otros metales alternativos para este uso. Como siempre: es mejor prevenir que curar.

Maneras de reducir la cantidad de aluminio pueden ser:

  • Usar menos papel de aluminio para guardar productos y usar más botes de cristal
  • Evitar las comidas ácidas ya que las mismas hacen que se pierda más aluminio en la cocina
  • Usar aluminio anonizado

Por supuesto, las profesiones que estén en contacto con aluminio han de vigilar que el mismo no sea demasiado contaminante. Se han estudiado posibles consecuencias en la salud de las vías respiratorias, por ejemplo.

El aluminio también está presente en medicamentos como los nombrados antiácidos y también analgésicos o antiulcerosos. Por ello hay que tener una vigilancia para que no se acumule demasiado de este elemento, sobre todo en los niños. En este caso hay que vigilar los posibles casos de insuficiencia renal.

Como ventaja con este metal es que el mismo puede ser expulsado. Para ello se depende de la vía biliar y renal.

Curiosamente, una de las posibles medidas para combatir la concentración de aluminio en el cuerpo puede ser la cerveza, ya que dicen que su alto contenido en silicio protege frente a la toxicidad del aluminio. Claro está, esto no significa que tengamos que beber cerveza en cantidades industriales, como un alcohólico, pues puede ser peor el remedio que la enfermedad, como dice el viejo dicho.

Conclusión: ¿Por qué es tan importante el aluminio?

lingotes de aluminio
lingotes de aluminio

Después de haber visto esta mini-guía del aluminio nos tiene que haber quedado claro que el mismo es un elemento de la mayor importancia en el mundo actual.

El hecho de que sea un elemento tan común (cosa que lo hace barato),sus propiedades y, sobre todo, su capacidad de reciclaje, lo hacen un metal difícil de igualar y con un potencial enorme de cara al futuro.

No es que ya tenga una importancia enorme, el cual es el caso, sino que además creo que estamos ante uno de los metales que más potencial futuro tiene en los años venideros y a medida que vayamos avanzando más en el Siglo XXI. La capacidad de reciclaje, su mayor eficiencia energética y de consumo de carbón, lo hace una de las elecciones preferidas en un ambiente futuro cada vez más regulado, donde otros elementos más contaminantes y menos reciclables tendrán que dejar paso al aluminio.

Creo no equivocarme si digo que la producción y consumo de este metal va a seguir aumentando de manera considerable. Es más si hay nuevas regulaciones relacionadas con el Cambio Climático, creo que podríamos ver al aluminio como uno de los vencedores en el proceso. En ese caso no deberíamos sorprendernos en ver aumentos significativos en el precio de este metal.

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