¿Qué es el aluminio y cómo se extrae?

Aviones, latas de refrescos y cableado eléctrico, ¿qué tienen en común? Te sorprenderá saber que los tres contienen aluminio. En este artículo descubrimos qué es el aluminio, cuánto cuesta extraerlo y por qué tiene usos tan dispares.

¿Qué es el alumino?

El aluminio es un elemento químico que se encuentra en la tabla periódica con el símbolo Al y el número atómico 13. Pertenece al grupo de los metales y se caracteriza por ser blando y con un punto de fusión bajo, en comparación con otros metales. En la naturaleza, suele encontrarse junto con otros elementos, con los que forma minerales, principalmente silicatos, y se presenta en estado sólido.

Este elemento es abundante tanto en la Luna como en la Tierra. De hecho, en nuestro planeta, el aluminio se encuentra principalmente en los primeros 16 kilómetros de la corteza terrestre y representa aproximadamente el 8 % de su masa.

Para entender todo lo que sabemos sobre el aluminio hoy en día, debemos resumir el trabajo de tres químicos. Y es que el aluminio fue descubierto por el químico danés Hans Christian Ørsted en 1825. No obstante, fue el químico alemán Friedrich Wöhler quien logró obtener aluminio en forma de polvo y comenzó a estudiar algunas de sus propiedades en 1845. Sin embargo, no fue hasta 1854 que el químico francés Henri Sainte-Claire Deville logró aislar el aluminio en su forma metálica.

Propiedades fisicoquímicas del aluminio

Gracias al trabajo de estos tres químicos, hoy en día comprendemos las propiedades fisicoquímicas del aluminio. Para empezar, una de las propiedades más destacadas del aluminio es su excelente conductividad, tanto eléctrica como térmica.

Al igual que el plomo, el aluminio tiene un punto de fusión relativamente bajo, a 660ºC, y un punto de ebullición de 2450 ºC. Sin embargo, es importante tener en cuenta que el aluminio se encuentra comúnmente en forma de aleaciones. Eso significa que la temperatura de fusión puede variar dependiendo de la composición de la aleación.

Con una baja densidad y notable ligereza, el aluminio es un metal maleable de color blanco-plateado. Posee una excelente capacidad aislante y protectora contra la oxidación. Esto se debe a que la capa de valencia del aluminio está compuesta por tres electrones, lo que facilita su rápida reacción con el oxígeno de la atmósfera. Así se forma una capa de alúmina, también conocida como óxido de aluminio. Por todas estas propiedades físico-químicas, el aluminio es uno de los metales más utilizados en la actualidad, junto con el acero.

¿De dónde se extrae el aluminio?

Como hemos mencionado, el aluminio no se encuentra en estado puro en la naturaleza, sino que forma parte de minerales como la bauxita o el corindón. Estos minerales son muy abundantes. No obstante,  no todo el aluminio que hay en ellos se puede extraer. De hecho, en la actualidad el aluminio solo se extrae dela bauxita, ya que es el mineral que mayor contenido de aluminio posee.

Afortunadamente, tampoco necesitamos extraer aluminio de tantos minerales porque este material, tras su reciclado, mantiene las mismas propiedades. Es por ello que gran parte del aluminio que utilizamos procede del reciclaje, denominándose aluminio secundario.

Proceso de extracción del aluminio

Podemos dividir la extracción del aluminio primario en dos fases: la extracción de la alúmina de la bauxita y la extracción del aluminio a partir de la alúmina.

En la primera fase, se tritura el mineral de bauxita y se mezcla con sosa cáustica para poder disolver los compuestos de aluminio y obtener alúmina. La alúmina está formada por aluminio y oxígeno, por lo que , en la segunda fase, necesitamos separar estos dos elementos. Para ello la alúmina se somete a un proceso de electrólisis.

Para que te hagas una idea de la cantidad de bauxita necesaria para extraer aluminio, se requieren aproximadamente cuatro kilogramos de bauxita para producir un kilogramo de aluminio.

Proceso de reciclado del aluminio

¿Y cómo es el proceso de reciclado para conseguir aluminio secundario? En este caso, se inicia el proceso eliminando cualquier pintura, lacado o recubrimiento que pueda contener el aluminio, así como otros metales como el magnesio. Tras su eliminación, se funde el metal.

Este proceso de reciclado permite darle una nueva vida al aluminio. Además, los costes de producción se reducen notablemente y no requiere tanta energía como la obtención del aluminio primario.

Pros y contras del aluminio

Efectos del aluminio en la salud y el medioambiente

El aluminio es considerado un metal seguro, pero como en tantos otros casos, un consumo elevado en la dieta o un contacto prolongado puede ocasionar problemas de salud. Uno de los problemas más conocidos es la aluminosis pulmonar, una enfermedad que puede surgir tras una exposición contínua con el aluminio, especialmente a través de la respiración.

Sin embargo, aunque el aluminio no represente un riesgo significativo para nosotros, sí lo es para el medio marino, ya que es tóxico para los organismos acuáticos. Por ello el reciclado de aluminio no solo reduce los costes de producción, sino que también evita su impacto negativo en el medio marino.

Ventajas del aluminio

Ligero, abundante y maleable son tres de las ventajas más destacadas del aluminio. Una ventaja adicional del aluminio es su coste relativamente bajo. A pesar de la energía necesaria para su extracción, el aluminio destaca por su prolongada vida útil y su capacidad de reciclaje, lo que lo convierte en un material ampliamente empleado en una variedad de aplicaciones cotidianas. A continuación, veremos algunas de ellas.

Principales usos del aluminio

Como hemos comentado, una de las propiedades fisicoquímicas más destacadas del aluminio es su ligereza. Esta característica ha permitido que el aluminio tenga una presencia significativa en numerosas industrias.

Por ejemplo, en la industria automotriz la ligereza del aluminio implica un mayor ahorro de energía y una mayor velocidad de los vehículos. En estos casos el aluminio suele combinarse con otros elementos como el cobre o el zinc para aumentar su resistencia.

Por otro lado, el aluminio es un metal inodoro e impermeable, lo que significa que no permite la salida de aromas ni sabores. Por eso es el material idóneo para envasar alimentos.

Para terminar, debido a su excelente conductividad eléctrica y térmica, así como su ligereza, el aluminio es ampliamente utilizado en la industria eléctrica. Muchos de los cables que transportan electricidad desde las centrales eléctricas hasta los hogares están hechos de aluminio aleado con otros materiales como el boro, lo que permite una transmisión eficiente de la electricidad.

Ahora que ya conoces las propiedades fisicoquímicas del aluminio, verás evidente la importancia del reciclaje de los materiales que lo contienen. Este proceso no solo contribuye a reducir el precio del aluminio, sino que también extiende su vida útil, promoviendo la sostenibilidad y la conservación de los recursos existentes.