Usos del aluminio en la industria: una clave de la transición energética
El aluminio es el tercer elemento más abundante de la Tierra, y sus cualidades como su resistencia a la corrosión, tenacidad en relación al peso y conductividad eléctrica hacen que sea apreciado en industrias como la del transporte o la energética. Al ser tan reciclable, además, es clave en la transición energética.
Última modificación: 28 octubre 2023
El aluminio es un material omnipresente en nuestras vidas. Cada día tenemos contacto con él en nuestra vida cotidiana: seguro que a lo largo del día abrimos una ventana, nos bebemos una lata de refresco o usamos un dispositivo electrónico (tablet, ordenador portátil, móvil) que tienen piezas hechas de aluminio. En la industria manufacturera el aluminio es uno de los metales que más se usan, por sus propiedades fisicoquímicas, mecánicas y tecnológicas, como la resistencia a la corrosión, su aleabilidad, su conductividad eléctrica y térmica, su bajo peso específico (de un tercio del acero), su durabilidad, su reciclabilidad y su ductilidad, entre otros.
El aluminio es el tercer elemento más abundante de la tierra. Incluso las esmeraldas, los rubíes y los zafiros consisten principalmente de óxido de aluminio en cristales. De ahí que sea el primer recurso de cada vez más industrias. En este post explicaremos los tres principales usos del aluminio en la industria y los motivos por los que es el metal preferido.
Las propiedades del aluminio que lo hacen tan apreciado en la industria
El aluminio tiene decenas de propiedades que lo hacen la opción elegida en muchas aplicaciones industriales, de las que citamos tan sólo algunas.
Baja densidad
El aluminio tiene una densidad que es de un tercio del hierro o del cobre. Esto significa que lo que esté fabricado en aluminio será mucho más ligero, ahorrará energía en su fabricación y su transporte y se podrá transportar más cantidad de aluminio que de otros materiales por el mismo precio.
Resistencia a la corrosión
El aluminio puede utilizarse en condiciones ambientales severas, como la exposición al sol, a la lluvia o a bajas temperaturas, ya que no se corroe fácilmente gracias a su elevada resistencia a la oxidación y a la corrosión. Esto lo hace una elección ideal para estructuras que deben erigirse en el mar, por ejemplo.
Reciclabilidad
Como explicamos en el post dedicado a ello, el aluminio es uno de los materiales más reciclables del mundo, produciendo un material idéntico al producto original. Esto lo hace más rentable que otros para la fabricación, porque además la refundición del aluminio requiere muy poca energía (un 5% de la que se necesita para la fundición inicial).
Conductividad térmica y eléctrica
El aluminio es un buen conductor eléctrico (no tanto como el cobre, pero también es más económico) y su conductividad térmica es tres veces mayor que la del hierro. De ahí que se use en la fabricación de cables de electricidad y láminas de papel de aluminio, que se usan en aplicaciones de transporte y electricidad, como en la fabricación de automóviles. Cuando se somete a bajas temperaturas, además, su resistencia aumenta sin volverse más frágil (más fácil de romper), por lo que se usa en construcción de dispositivos que deben estar a temperaturas bajas.
Ductilidad
La ductilidad es la capacidad de los materiales de ser deformados en frío sin romperlos. El aluminio es muy dúctil, algo que permite conformarlo en las fases finales del diseño de productos, en forma de láminas, tubos, varillas, alambres, etc.
Aleabilidad
El aluminio es uno de los metales más aleados de la industria, debido a que tiene una alta cantidad de impurezas. De hecho, este material en su uso comercial siempre es una aleación. Habitualmente se alea con cobre, magnesio, manganeso, silicio, estaño o zinc. Por ejemplo, la aleación 5052, con magnesio, cromo, cobre, hierro, manganeso, silicio y zinc, tiene aplicaciones en grandes estructuras marinas que son sensibles a los movimientos de la tierra, ya que tiene una excepcional resistencia a la corrosión del agua del mar y de la niebla salina.
Reflectividad
La reflectividad es la fracción (en porcentaje) de radiación incidente reflejada por una superficie. Una placa de aluminio, especialmente cuanto más puro es, tiene un buen rendimiento de reflexión de la luz (entre un 70 y un 80%), mejor que el de una placa de plata con luz ultravioleta. Por eso se usa en revestimientos como los presentes en telescopios.
Baja toxicidad
El aluminio es un material que no emite tóxicos ni olores, por lo que es muy apreciado en la industria alimentaria, como por ejemplo en procesos de envasado de alimentos (tetrabricks, por ejemplo) y en la fabricación de menaje como woks, ollas a presión y otros utensilios de cocina.
6 sectores industriales donde aluminio juega un papel clave
Con la enumeración de las propiedades del aluminio ya hemos esbozado algunos usos del aluminio en la industria. Los podemos resumir en seis.
Industria del transporte
El aluminio está presente en cada vez más modos de transporte y en mayor cantidad por su resistencia y su bajo peso. De esta forma, trenes, barcos, automóviles y otros medios de la industria aeroespacial entre otros, necesitan menos fuerza para moverse, aumentando la eficiencia de su combustible y reduciendo sus emisiones de carbono con la fabricación de piezas con una excelente relación resistencia-peso (bastidores, por ejemplo, en el caso de los automóviles).
Aunque no se trate del material más resistente, distintas aleaciones con metales como cobre, cromo, manganeso, zinc, etc., incrementan su resistencia, de ahí que existan aleaciones específicas para la industria aeroespacial, por ejemplo, como el aluminio 1420 y 1421, o el 2090, usado en rebordes de alas, en instrumentos de cabina y piezas de fuselaje de aviones, que se benefician también de su flexibilidad. Además, su natural resistencia a la corrosión ahorra mucho dinero en revestimientos anticorrosión. En el caso de las naves espaciales y los satélites, contienen entre un 50% y un 90% de aleaciones de aluminio en sus partes.
En el caso de los transportes por vía, hoy en día usan grandes cantidades de aluminio, tanto en los elementos de carga de los trenes, como en las carrocerías de los vagones de trenes, metros y tranvías, entre otros. La alta velocidad de Francia o la media distancia LRC canadiense entre Ontario y Québec o el tren de Japón, incluyendo la versión más reciente del tren bala Shinkansen son ejemplos de que lo que los franceses denominan “chemins de fer” (caminos de hierro) para referirse al tren, hoy en día es más de aluminio que de hierro. Gracias a este ligero y anticorrosivo material se pueden alcanzar las altas velocidades y transportar carga pesada que requiere este transporte para competir con otros transportes.
La industria del automóvil, por su parte, todavía depende mayoritariamente del acero, pero la necesidad imperante de reducir las emisiones de CO2 y aumentar la eficiencia de los combustibles (sean los que sean) han dado un gran impulso al uso del aluminio. Las encuestas referidas en este portal especializado del automóvil recogen que el aluminio es el material usado en automoción cuyo uso crece más rápido, y que esto se acentuará para 2026, con más de 230 kilos por vehículo.
Industria de la energía
Las líneas eléctricas de larga distancia se benefician de los metales de baja densidad, conductores de la electricidad, dúctiles y resistentes a la corrosión, ya que permiten formar alambres fácilmente que sean además resistentes a las inclemencias del tiempo. De aquí que el aluminio haya sustituido al cobre, más pesado y menos dúctil, además de más costoso, en el cableado eléctrico y transformadores, así como de cajas de fusibles, antenas parabólicas, sistemas de sonido e incluso electrodomésticos.
El aluminio es, de hecho, un metal clave en la transición energética, ya que también está cada vez más presente en la fabricación de paneles solares y otras infraestructuras implicadas en la generación de energías más limpias. Sin embargo, el hecho de que su fabricación sea responsable de un 2% de las emisiones de CO2 y que China, con sus propios objetivos medioambientales, sea su principal productor, hace necesario optar por su reciclaje y perfeccionarlo cada vez más para poder recolectarlo y separarlo del resto de sus aleaciones sin impurezas.
Industria alimentaria
Seguramente uno de los usos del aluminio en la industria alimentaria que nos viene a la cabeza es la fabricación de envases, como las latas de refrescos o los tetra-bricks. Sin embargo su alcance va mucho más allá: los mayoristas en la industria también usan este metal en tanques para almacenar y transportar alimentos y bebidas a granel, como aceite o leche, café, arroz, trigo o incluso productos de origen animal envasados al vacío, como la carne. En estos casos el hecho de que el aluminio no sea tóxico, no transmita olores, sea ligero y resistente a la corrosión es clave.
Industria de fabricación bienes de consumo
Además de en los de la industria alimentaria, el aluminio se encuentra en otros bienes de consumo relacionados, como las bandejas, los utensilios de cocina, los pequeños electrodomésticos, etc.
Además, podemos localizarlo en muchos de los dispositivos electrónicos que manejamos día a día, como móviles, ordenadores portátiles o televisores, por ejemplo, en forma de disipadores de calor. El hecho de que sean cada vez más ligeros, de estética elegante y de gran durabilidad se debe al uso de aluminio.
También se puede encontrar en mobiliario y decoración.
Industria de construcción
La industria de la construcción se beneficia de la alta maleabilidad, relación resistencia-peso y versatilidad del aluminio. Los edificios más altos, que necesitan materiales ligeros y durables, fáciles de mantener, además de estéticamente atractivos, tienen una gran cantidad de aluminio en sus estructuras interiores y vistas. Además, también se ven beneficiados por la eficiencia energética que cada vez más los constructores se ven obligados proporcionar.
En los climas oceánicos y áreas remotas el aluminio se usa en tejados y otros elementos estructurales, ya que también es fácil de montar y desmontar para reparaciones, entre otras ventajas.
Incluso en construcciones temporales como exposiciones, la estética, la ligereza, la facilidad de montaje y desmontaje, etc. del aluminio son ampliamente apreciadas.
Industria militar
Hemos dejado esta industria para el final, no porque sea la menos importante, sino porque en parte puede englobarse en transporte, construcción, etc. El ejército requiere la fabricación de medios de transporte terrestre, naval y aéreo como tanques, aviones o buques, así como campamentos con mobiliario, dispositivos electrónicos, etc. Sin embargo, las necesidades de la industria militar son tan específicas que cabe destacarla aparte.
La industria militar requiere ahorrar el máximo en combustible, se mueve en climas adversos y necesita bienes durables, entre otras necesidades, por lo que la durabilidad, la resistencia a la corrosión, la ligereza y el precio del aluminio son cualidades muy valoradas.
Ferros Planes, con la transición energética que representa el aluminio
En Ferros Planes trabajamos con metales como el aluminio en nuestros mecanizados destinados a la industria automovilística, aeroespacial, aeronáutica, de la construcción y más, comprometidos con la reducción de las emisiones de CO2 y la transición energética.
