lovesouthernsocial.com

Aluminijum može biti prisutniji u vašem svakodnevnom životu nego što mislite

Slika: Bernard Hermant u Unsplash-u

Aluminijum je jedan od najzastupljenijih, najvažnijih i najprisutnijih metala u savremenom društvu. Ako pogledate okolo, biće teško pronaći predmet koji nema bar jedan deo napravljen od aluminijuma. Ali na kraju krajeva, šta je aluminijum? Upoznajte uticaj aluminijuma na životnu sredinu, razloge zašto se toliko koristi, naučite kako da ga reciklirate i koja su njegova svojstva.

Aluminijum

hemijski element Al, aluminijum, kada je čist, ima oblik srebrnog metala, lagan i bez mirisa. Aluminijum se smatra trećim najzastupljenijim hemijskim elementom u zemljinoj kori i najzastupljenijim među metalnim elementima. Međutim, on se ne nalazi u metalnom obliku kakav poznajemo, već u raznim mineralima i glinama.

Proces ekstrakcije aluminijuma

Glavna sirovina metalnog aluminijuma je glinica. Glinica se ekstrahuje iz klase stena zvanih boksit kroz Bajerov proces. Procenjuje se da svetske rezerve boksita iznose oko 34 milijarde tona - Brazil ima 10% od ove ukupne količine (oko 3,6 milijardi tona).

Nakon dobijanja glinice, koja je aluminijum oksid (Al2O3), potrebno je dobiti čisti metalni aluminijum. Ovo se dešava kroz proces koji se naziva elektroliza, u kojem električna struja prolazi kroz glinicu, uzrokujući da se transformiše u metalni aluminijum, primarni aluminijum.

Pogledajte video koji na pojednostavljen način objašnjava proizvodnju aluminijuma, iz vađenja boksita.

Svojstva aluminijuma

Kada je aluminijum predstavljen u čistom metalnom formatu, on ima neke karakteristike koje omogućavaju njegovu primenu u nekoliko oblasti. Među njegovim svojstvima su:

• Čvrstoća i visoka tačka topljenja (660°C);
• Mala gustina (skoro četiri puta lakši od metalnog bakra);
• Visoka otpornost na koroziju;
• Dobra električna provodljivost (oko 60% provodljivosti bakra, pogodna je za fiksne instalacije veće zapremine, kao što su instalacije za električni prenos, jer je lakša i jeftinija);
• Ima sposobnost da reflektuje svetlost;
• Lako se obrađuje i oblikuje;
• Vodootporan, bez mirisa i nezapaljiv (osim aluminijuma u prahu);
• Mogućnost dodavanja drugih elemenata materijalu, čime se formiraju legure različitih svojstava;
• Izuzetno obilno u životnoj sredini;
• 100% reciklabilno.

Aluminijum, ne samo u svom metalnom obliku, izuzetno se koristi u nekoliko oblasti, kao što su konstrukcije, materijali, keramika, industrijski procesi, hrana, farmacija, kozmetika, tretmani vode, ambalaža, vozila, kućni pribor i avioni, između ostalog.

Aluminijum je takođe veoma važan za tržište dragog kamenja. rubin, safir, granat (granat), žad i topaz imaju aluminijum u svojim kompozicijama.

Aluminijum je bio i jeste veoma važan za razvoj savremenog društva. Iako se smatra praktično neiscrpnim prirodnim resursom, njegova stalna i sve veća eksploatacija utiče na životnu sredinu, pored toga što predstavlja rizik po zdravlje ljudi.

Profil brazilske industrije aluminijuma

Trenutno Brazil zauzima četrnaesto mesto na rang listi zemalja koje proizvode najviše primarnog aluminijuma i na četvrtom je mestu među najvećim proizvođačima glinice u svetu. Pored toga, brazilska industrija aluminijuma ima značajan udeo u BDP-u zemlje, koji predstavlja oko 4,9% industrijskog BDP-a.

Uticaji aluminijuma na životnu sredinu

Потрошња енергије

Zbog činjenice da je aluminijum veoma stabilan metal, energija potrebna za njegovu proizvodnju je izuzetno visoka i dostiže 16,5 kWh po kilogramu proizvedenog aluminijuma. Prevođenje ovih podataka: kilogram aluminijuma proizvedenog pomoću glinice u proseku troši energiju da bi računar radio 8 sati, svaki dan, mesec dana.

Za svaku tonu aluminijuma proizvedenog u Brazilu, industrija troši u proseku 14,9 megavata/sat (MWh) električne energije godišnje. Ova količina energije predstavlja 6% ukupne električne energije proizvedene u zemlji. Energija koja se koristi za transformaciju boksita i glinice u aluminijum je takva da ova grana industrije vodi na rang listi najvećih industrijskih potrošača električne energije u zemlji.

Zahvaljujući ovoj ekstremnoj potrošnji energije, industrijsko postrojenje koje će pretvarati glinicu u aluminijum mora imati ekskluzivne stanice za proizvodnju električne energije. U zavisnosti od vrste konverzije energije, ovo može imati još veći uticaj na životnu sredinu. Često su ove elektrane hidroelektrane, koje se, suprotno onome što mnogi misle, ne smatraju potpuno „čistim“ izvorom energije.

• Šta je hidroenergija?

Emisija zagađujućih gasova

Proizvodnja aluminijuma, od ekstrakcije boksita do transformacije glinice u aluminijum, stvara neke zagađujuće gasove, kao što su ugljen-dioksid (CO2) i perfluorougljenici (PFC). Česta emisija ovih gasova u atmosferu doprinosi efektu staklene bašte i intenzivira proces globalnog zagrevanja. Važno je da su PFC gasovi 6.500 do 9.200 puta jači od ugljen-dioksida (CO2) u stvaranju efekta staklene bašte.

• Ekvivalent ugljenika: šta je to?

crveno blato

Crveni mulj je popularno ime za nerastvorljivi otpad koji nastaje u proizvodnji glinice tokom koraka bistrenja u Bayerovom procesu. Sastav crvenog mulja varira u zavisnosti od sastava boksita koji se koristi u procesu. Najčešći elementi prisutni u crvenom mulju su gvožđe, titanijum, silicijum i aluminijum koji se ne mogu uspešno ekstrahovati.

Crveni mulj se sastoji od veoma finih čestica i izuzetno je alkalno (pH 10~13). Zbog visokog pH, ovo blato može izazvati opekotine u kontaktu sa kožom. Podaci iz literature pokazuju da se varijacija između 0,3 i 2,5 tona crvenog mulja generiše za svaku proizvedenu tonu glinice. Svake godine u svetu se proizvede oko 90 miliona tona ovog otpada. Njegovo odlaganje treba da se vrši na odgovarajućim mestima, uglavnom na jezercima za odlaganje, izgrađenim tehnikama visoke cene, koje onemogućavaju ispiranje njegovih komponenti i posledičnu kontaminaciju površinskih i podzemnih voda.

THE Agencija za zaštitu životne sredine (EPA), Američka agencija za zaštitu životne sredine, ne smatra crveni mulj toksičnim otpadom. Međutim, pošto je izuzetno bogat ostatak metalima i ima veoma visok alkalitet, kaša može imati veoma snažan uticaj na životnu sredinu, menjajući njena svojstva i stabilnost.

Kao iu slučaju brana jalovine za rudu gvožđa, jalovina iz proizvodnje aluminijuma takođe može izazvati ozbiljne nesreće. Godine 2010. izlivanje crvenog mulja ostavilo je devet mrtvih i poprište razaranja u jednom selu u Mađarskoj. Rezultat ove nesreće pogledajte u videu.

Čestice prisutne u crvenom mulju su veoma fine, što ih čini velikom površinom, što je veoma interesantna karakteristika za tehnološke primene. Sprovedeno je nekoliko istraživanja u cilju traženja mogućih upotreba crvenog mulja, kao što su, između ostalog, u keramičkoj industriji, građevinarstvu, površinskom tretmanu i tretmanu otpadnih voda.

Recikliranje aluminijuma

Aluminijum se smatra 100% recikliranim materijalom, jer se ne razgrađuje u procesu reciklaže. Ako se kilogram aluminijuma reciklira, teoretski će se povratiti kilogram. Osim toga, da bi se reciklirala tona aluminijuma, potrebno je samo 5% energije koja bi bila potrebna za proizvodnju iste količine primarnog aluminijuma, odnosno reciklaža aluminijuma štedi 95% električne energije. Tako Brazil zauzima istaknutu poziciju na listi zemalja koje najviše recikliraju aluminijumske limenke.

Među prednostima recikliranja aluminijuma su:

• Mogućnost recikliranja beskonačno bez gubitka svojstava;
• Recikliranje kilograma aluminijuma troši samo 5% energije potrebne za proizvodnju kilograma aluminijuma od nule;
• Svaka tona recikliranog aluminijuma štedi devet tona CO2 (svaka tona CO2 je ekvivalentna vožnji oko 4800 km);
• Svaka tona recikliranog aluminijuma čuva pet tona boksita.
• Svaka limenka od recikliranog aluminijuma štedi dovoljno energije da ostavi TV uključen 3 sata.

Proces recikliranja aluminijuma se u osnovi sastoji od zagrevanja dok se potpuno ne rastopi, kada aluminijum postaje tečan. Zatim se stavlja u kalupe za generisanje ingota i zatim se hladi dok se ne očvrsne. Za reciklažu limenki, prvo je neophodna inspekcija za uklanjanje papira, plastike i bilo kog drugog materijala osim aluminijuma. Nakon pregleda, limenke se zgnječe kako bi zauzele manje prostora i brzo se „topile“.

Postoje neke legende o recikliranju aluminijuma. Jedna od njih se tiče sastava prstena. Prema priči, ako bi prstenovima iz limenki napunili PET flašu od jedan ili dva litra, ona bi vredela više od 100 reala, jer bi prsten sadržao plemenite metale, poput zlata ili srebra. Ovo je lažna informacija. U stvari, prsten vredi manje od same konzerve, jer je u njegovom sastavu malo aluminijuma. Zbog toga neke ustanove dobijaju velike količine prstenja i prodaju materijal u kompletu, a od novca kupuju invalidska kolica. Ovo je još jedna od priča koje kruže i izazivaju sumnje, ali nije legenda. U stvari, postoje projekti koji se bave ovom vrstom donacija.

• Saznajte više u članku: „Zaptivanje limenke: ukloniti ili ne ukloniti iz aluminijumske limenke“.

Aluminijum u vašem svakodnevnom životu

Aluminijum je veoma prisutan u svakodnevnom životu društva. Trenutno bi bilo nemoguće održati tempo industrijskog razvoja bez ovog elementa. Ona čini veliki deo predmeta koje koristimo i konzumiramo: limenke sode, antiperspiranti, neprobojno staklo, mehanizmi za prečišćavanje vode, krila aviona, kao i kuhinjski pribor kao što su pribor za jelo i tiganje. Elektronska oprema koju koristite za čitanje ovog teksta sigurno ima aluminijum u nekim svojim delovima.

U slučaju hrane, aluminijum reaguje sa vazduhom i formira zaštitni sloj sa kiseonikom, sprečavajući prelazak aluminijuma u hranu. Važno je napomenuti da se ne preporučuje brušenje ili pranje unutrašnjosti aluminijumskih tiganja grubim delom sunđera, jer to može pokvariti ovu zaštitu, ostavljajući aluminijum izloženim. Ako se to dogodilo, prokuvajte vodu nekoliko minuta, uklonite vodu i, bez sušenja tiganja, zagrejte je dok se potpuno ne osuši.

toksičnost

Aluminijum je jedini bogat element u prirodi koji nema vitalnu funkciju za bilo koji biološki sistem organizma, što je čudno sa evolucione tačke gledišta, pošto priroda uglavnom bira najzastupljenije elemente kao vitalne za biološke sisteme. „Nemamo dokaza da bilo koji organizam aktivno koristi aluminijum u bilo koju korisnu svrhu“, komentariše Kristofer Eksli, profesor bioanorganske hemije i stručnjak za ekotoksikologiju aluminijuma, sa Univerziteta Keele u Ujedinjenom Kraljevstvu.

Američka uprava za hranu i lekove (FDA), Brazilsko udruženje aluminijuma (ABAL) i Evropsko udruženje za aluminijum (Evropski aluminijum) tvrde da aluminijum nema toksičnost za zdrave ljude, jer metal ima nisku intestinalnu apsorpciju - mali deo koji se apsorbuje ulazi u cirkulatorni sistem, a kasnije ga eliminiše bubrežni sistem.

Međutim, ljudi sa oštećenom funkcijom bubrega ili hroničnom bubrežnom insuficijencijom i prevremeno rođene bebe mogu akumulirati aluminijum u svojim telima. U koštanom tkivu metal se „razmenjuje” sa kalcijumom, izazivajući osteodistrofiju, a u moždanom tkivu može izazvati encefalopatiju. FDA klasifikuje soli aluminijuma u hrani i vakcinama kao „opštepriznate kao bezbedne (GRAS)“. U nekim vakcinama, FDA smatra da su aluminijumske soli aditivi koji poboljšavaju željene efekte.

Neki naučnici i naučnici se ne slažu sa ovim tvrdnjama i pokušavaju da dokažu direktnu vezu između aluminijuma i raznih reakcija i bolesti. Iako do danas nema direktnih dokaza, postoji mnogo dokaza koji povezuju aluminijum sa raznim alergijama, rakom dojke, pa čak i Alchajmerom. Studije pokazuju da je prisustvo aluminijuma mnogo veće od normalnog u ovim slučajevima (normalna stvar bi bila da nema aluminijuma), ali nijedna studija nije dokazala da je aluminijum direktno povezan sa pojavom ovih bolesti, ili ako je visok nivo aluminijuma kod ovih pacijenata su posledica bolesti.