Înlocuitori și materiale noi de fabricație
În ultimul timp, s-a vorbit mult despre aluminiu ca înlocuitor al oțelului, precum și despre grafen ca material nou cu nenumărate aplicații. Din acest motiv, am decis să realizez un sondaj inițial care sper să fie punctul de plecare pentru o analiză a pieței și a mediului.
În primul rând și înainte de a începe, aș dori să îi mulțumesc lui Javi Robles pentru că a inspirat acest articol și pentru înțeleptul său comentariu cu privire la comoditatea explorării așa-numitelor produse de substituție, printre care putem include atât materialele care au fost încorporate de mult în viața noastră, cât și materiale din nou.timbru.
După acest paragraf, voi începe cu materiale mai de bază și mai cunoscute și, în cele din urmă, voi termina cu grafenul care, conform minunilor discutate în unele mass-media, pare a fi mana secolului XXI și cea care strălucește dincolo de cer. în ciuda originii sale cele mai umile și negre.
Oţel
Material născut din fuziunea fierului și cărbunelui, originea sa datează din 3.000 î.Hr. conform unor studii arheologice. Acest material a fost folosit pentru o multitudine de scopuri, de la fabricarea armelor de foc până la construcția corpului bărcilor, automobilelor, ustensilelor, matrițelor, prelucrării etc.
Există puțin de descoperit despre oțel pe care nu îl știm deja. Este un bun conductor de electricitate și căldură, iar în comparație cu aluminiul, este mai ușor de reciclat și are o duritate mai mare a suprafeței. Astăzi este prezent în majoritatea a ceea ce ne înconjoară.
Creșterea cererii a crescut în revoluția industrială, deoarece a fost materialul din care au fost făcute visele noastre de a crește productivitatea mașinilor, o revoluție a transporturilor și fabrici care promiteau o perioadă de splendoare și abundență, toate făcute cu resturi de fier. În zilele noastre, este un material esențialși pentru multe industrii și în industria prelucrătoare în general.
producția mondială de oțel brut în 2014 a atins 1.662 milioane de tone.
Aluminiu
Există o oarecare controversă cu privire la cine să atribuie „invenția” aluminiului și această controversă provine din faptul gradului de puritate atins ca urmare a proceselor dezvoltate de Hans Christian Oersted. În 1825, domnul Oersted a reușit să sintetizeze aluminiu, dar nu a fost în întregime pur. În 1827, Friedrich Wöhler a reușit să obțină aluminiu datorită reducerii clorurii de aluminiu și a utilizării potasiului, deși conține oxizi și alte impurități. În 1845, a îmbunătățit procesul, eliminând suficiente impurități pentru a-l considera aluminiu și a-i prezenta caracteristicile. În cele din urmă, în 1888, Charles Martin Hall produce primul aluminiu comercial la fabrica companiei Pittsburgh Reduction Company, cunoscută acum sub numele de Alcoa. prețurile au scăzut la o șesime în doar cinci ani. Până atunci, aluminiul era un obiect de lux cu un preț ridicat datorită costului de producție, devenind un material mai accesibil.
Printre caracteristicile sale cele mai notabile se numără rezistență la coroziune și oxidare, este greutate (aproximativ o treime din greutatea cuprului sau a oțelului), starea sa ca material nemagnetic, este fără toxicitate, impermeabilitatea și capacitate mare de reciclare într-o 100% fără pierderea proprietății. Nu este surprinzător că este cel mai utilizat metal după oțel, deoarece oferă practic toate caracteristicile oțelului cu avantajul greutății și rezistenței la coroziune și oxidare. Pentru a face o idee despre durabilitatea materialului, unele analize estimează că aproximativ 75% din tot aluminiul produs de-a lungul existenței sale este încă în uz.
Metoda de obținere
De la început problema a fost găsirea unei metode de extragere profitabilă în cantități industriale. Exploatarea cu bauxită a fost costisitoare și dificilă. Alcoa a găsit-o.
În prezent, extracția se efectuează din mineralul cunoscut sub numele de bauxită prin electroliză succesivă.
Tocul principal al lui Ahile
Principalul dezavantaj al aluminiului constă în cantitatea mare de energie electrică necesară, care crește costurile de producție. Cu toate acestea, are un cost redus de reciclare și, prin urmare, o durată lungă de viață. Reciclarea reprezintă economii de energie de 95% în comparație cu obținerea aluminiului pentru prima dată.
Aplicații
* Sectorul energiei electrice: Transportul de energie electrică este mai eficient cu aluminiu decât cu cupru.
* Sectorul comunicării: Antene pentru televiziune și sateliți.
* Industria automobilelor: Din motive economice. Piese turnate și profile de extrudare, cum ar fi pistoane, roți, cutii de viteze, ansambluri de suspensie, radiatoare și structuri sau corpuri.
Ușurința, reducerea greutății vehiculului cu până la 30% (economii de combustibil și procent mai mic de poluare).
* Sectorul feroviar: Aluminiu în locomotive. Economiile de energie sunt realizate deoarece aluminiul este un material ușor.
* Construcții și construcții: Utilizarea sa este majoritatea în Spania printre metale. Structuri de ferestre și uși.
* Hrănire: Cutii, folie de aluminiu, cărămidă tetra,. Acestea protejează conținutul pentru perioade lungi de timp și evită toxicitatea, deoarece aluminiul în comparație cu oțelul este netoxic. În 2006, două din trei cutii de băuturi au fost reciclate.
* Medicamente: În ambalajele în sine.
producția mondială de aluminiu în 2014 a depășit 50 de milioane de tone.
Polietilenă de densitate mare și joasă densitate
Materialele plastice sunt din ce în ce mai apreciate în industria auto, înlocuind oțelul în multe cazuri. Cu toate acestea, mă voi concentra pe un singur tip de plastic foarte concret, polietilena de inalta densitate, un material folosit pentru fabricarea de tancuri și nave mari mai ușoare, mai puternice și mai ieftine decât omologii lor metalici. Acest material constă din rășini de polietilenă.
Principalele avantaje sunt:
- Nu modifică proprietățile (mirosul și gustul) produsului (apă, alimente.) Pe care le stochează și nici nu îl contaminează.
- Rezistent la coroziune.
- Rezistență la rupere, fără fisuri sau scurgeri.
- Ușurința de instalare, transport și întreținere.
Utilizare
* Eambalarea sectorului alimentar
Sticle de apă, recipiente de margarină, pungi de gunoi (densitate mică).
* Depozitare
Rezervoare de depozitare, containere pentru gunoi.
* Conducte
Pentru a conduce apa sau orice alt element.
* Jucării
În 2007 s-a estimat că o treime din jucării sunt realizate cu acest material.