L`alluminio - WordPress.com

Istituto comprensivo n°5
L. Piccaro
Per il progetto di scienze
4° gruppo classe 3°B
presenta
Anno scolastico
2015-2016
RISORSA PRIMARIA
L'alluminio è l‘elemento chimico di numero atomico 13. Il suo simbolo è Al
ed è identificato dal numero CAS74-29-90-5 Si tratta di un metallo duttile
color argento. L'alluminio si estrae principalmente dai minerali di bauxite ed
è notevole la sua morbidezza, la sua leggerezza e la sua resistenza
all‘ossidazione, dovuta alla formazione di un sottilissimo strato di ossido che
impedisce all'ossigeno di corrodere il metallo sottostante. L'alluminio grezzo
viene lavorato tramite diversi processi di produzione industriale, quali ad
esempio la fusione, la forgiatura o lo stampaggio. L'alluminio viene usato in
molte industrie per la fabbricazione di milioni di prodotti diversi ed è molto
importante per l'economia mondiale. Componenti strutturali fatti in
alluminio sono vitali per l'industria aerospaziale e molto importanti in altri
campi dei trasporti e delle costruzioni nei quali leggerezza, durata e
resistenza sono necessarie.
CONSUMO DI ENERGIA
NELL’ESTRAZIONE E TRASPORTO
Il settore dei trasporti è quello a più alta utilizzazione d’alluminio, pari a
circa un terzo di tutto il metallo consumato in Europa. Una buona
ragione di ciò è che muovere un peso costa energia. Nei sistemi di
trasporto urbani, come autobus e metropolitane, che sono
costantemente in accelerazione e in decelerazione, il risparmio di peso
è ancora più importante. I veicoli commerciali ed i mezzi di movimento
terra con strutture in alluminio possono trasportare carichi utili più
elevati. Nel settore navale, le sovrastrutture delle navi costruite in lega
d’alluminio abbassano il centro di gravità, migliorano la stabilità e, nello
stesso tempo, riducono i costi di manutenzione.
PRODUZIONE E TRASFORMAZIONE
La lavorazione dell’alluminio è differente a seconda degli articoli che si intende ricavare:
• Per ottenere lastre piane il materiale è sottoposto al processo di laminazione, con cui il blocco di alluminio,
grazie al processo che si svolge a caldo, viene fatto passare avanti ed indietro per dei rulli fino ad ottenere
lastre della grandezza desiderata, anche fino a 0,15mm di spessore, che ulteriormente lavorati, possono
essere assottigliati fino a divenire 0,007mm;
• Per ottenere profilati vari il materiale subisce il processo di estrusione, con cui bacchette di alluminio
preriscaldate vengono fatte passare attraverso stampi sagomati, assumendone la forma; la facilità di
estrusione delle leghe di alluminio consente di utilizzare il materiale per molteplici forme e scopi.
• L’alluminio è un materiale che può essere lasciato allo stato naturale, e non necessita di finitura, che può
essere applicata o meno. Grazie all’esposizione all’aria, questo materiale subisce un processo di ossidazione
naturale, che consente la formazione di un sottilissimo strato di ossido che lo protegge poi da ulteriori
ossidazioni.
• Con l’anodizzazione l’alluminio è sottoposto ad un processo elettrochimico con cui la pellicola conformatasi
con l’ossidazione naturale viene rinforzata, contribuendo ad aumentarne durezza, resistenza a corrosione ed
abrasione. L’anodizzazione rende la finitura superficiale di color argento–opaco, e consente la colorazione di
superfici aggiungendo vernici allo strato già anodizzato
UTILIZZO DEL MATERIALE
Attraverso l’impiego sapiente del materiale alluminio è possibile dar vita a progetti originali dal punto di
vista estetico, senza per questo dover sacrificare nulla dell’aspetto di comfort ambientale e di sostenibilità
energetica. In particolare l’uso dell’alluminio garantisce:
• Buona illuminazione naturale, grazie alla combinazione tra alluminio e vetro è possibile ottenere grandi
pareti o coperture vetrate, incrementando le dimensioni delle parti trasparenti fino al 20% rispetto
all’uso di altri materiali;
• Risparmio energetico durante la stagione fredda, grazie a sistemi di oscuramento in alluminio che
contribuiscono a ridurre la dissipazione di calore, proteggendo inoltre lo strato di isolamento;
• Risparmio energetico durante la stagione calda, consentendo il minimo accumulo di calore grazie alla
presenza di dispositivi schermanti come scuri o frangisole, o nelle facciate continue è possibile utilizzare
lo strato interno o dei dispositivi schermanti disposti nell’intercapedine tra i due strati;
• Tenuta ermetica degli edifici, minimizzando le perdite di calore, garantendo con l’alluminio buone
prestazioni nel tempo grazie alla stabilità meccanica;
• Utilizzo per energia solare e fotovoltaica, grazie alla sua resistenza e conduttività termica, l’alluminio
trova largo impiego nella realizzazione di pannelli fotovoltaici e solari;
• Realizzazione di involucri intelligenti per edifici, sistemi in grado di interagire con l’ambiente esterno,
regolandone i bisogni di riscaldamento, raffreddamento, illuminazione e ventilazione, giungendo così
anche a riduzioni del 50% del fabbisogno energetico.
FINE VITA, RIFIUTO PRODOTTO
Il riciclaggio dell'alluminio proveniente da raccolta differenziata dei rifiuti urbani riguarda in
particolare gli imballaggi: lattine per bevande, scatole per alimenti, bombole aerosol,
chiusure per bottiglie e vasi, tubetti, vaschette, fogli sottili, involucri.
Il rifiuto va inviato all'impianto di separazione e primo trattamento. Si separano eventuali
metalli magnetici (ferro) o da altri materiali diversi (vetro, plastica, ecc.) tramite un
separatore che funziona a correnti parassite generate dal campo magnetico presente .
Vengono poi pressati in balle e portati alle fonderie, dove, dopo un controllo sulla qualità
del materiale, vengono pretrattati a circa 500 °C per eliminare vernici o altre sostanze
estranee aderenti, mentre la fusione avviene poi in forno alla temperatura di 800 °C, fino
ad ottenere alluminio liquido che viene trasformato in lingotto.
L'alluminio riciclato ha proprietà equivalenti a quello originario, e può essere impiegato per
nuovi imballaggi, industria automobilistica, edilizia, casalinghi . Il suo recupero e riciclo,
oltre a evitare l'estrazione di bauxite, consente di risparmiare il 95% dell'energia richiesta
per produrlo partendo dalla materia prima: per ricavare dalla bauxite 1 kg di alluminio sono
necessari 14 kWh, mentre per ricavare 1 kg di alluminio nuovo da quello usato servono
solo 0,7 kWh di energia.
SOSTENIBILITA’
L’alluminio è un materiale molto giovane e la sua produzione industriale si è
sviluppata a partire dagli anni '50. Da allora è utilizzato per moltissime
applicazioni nell’edilizia e nelle costruzioni.
Rappresenta la prima scelta per realizzare facciate continue, telai per
serramenti e strutture vetrate, proprio per i suoi bassi costi di manutenzione
ed il suo contributo alla resa energetica degli edifici.
L’alluminio è un materiale che può essere riciclato ripetutamente
conservando le proprietà equivalenti a quello originario, e può essere
impiegato per nuovi imballaggi, industria automobilistica, edilizia, casalinghi.