Materialen Mundu Eguna dela eta, AZTERLANek etorkizuneko material hau balioan jarri nahi du honen “berreskurapena eta erabilera sustatzeko teknologia berriak garatuta, gaur egun aplikazio jakin batzuetan erabiltzeko dauden errezeloak eta mugak gaintzen joan ahal izateko”.
Zalantzarik gabe, aluminioa mota guztietako produktuak eta osagaiak fabrikatzeko gehien erabiltzen den materialetako bat da. Eskaintzen dituen ezaugarri mekanikoengatik eta dentsitate txikiagatik, automobilgintzan gero eta leku gehiago hartzen ari den materiala da, ibilgailuen pisua arintzeko industria honek jasaten duen presioa dela eta segurtasun-berme guztiak eskaintzen jarraitu behar duen artean.
Hala ere, Asier Bakedano doktoreak, AZTERLANko Material Arinen arduradunak, testuinguruan jartzen duenez, bauxitatik abiatuta aluminio primarioaren ekoizpena energia- eta ingurumen-kostu handiko prozesua da. “Alde batetik, mineralaren erauzketa bera daukagu. Mineralaren meatzeak, batez ere, Australia, Txina, Ginea, Brasil, Errusia eta beste herrialde batzuetan daude. Bauxita lortu ondoren, Bayern izeneko prozesu kimiko bat egiten zaio alumina lortzeko; eta, azkenik, alumina aluminio garbi bihurtzen da, energia-kostu handiko prozesu elektrolitiko baten bidez” (prozesu honek Hall-Heroult izena du). Bide hau jarraituta 4,6 tona bauxita behar dira aluminio puru tona bat lortzeko, aluminio honi aluminio primario ere deitzen zaio.
Baina aluminioak beste ezaugarri garrantzitsu bat ere badu: infinituki birziklagarria da. Horrela, material horretan fabrikatutako osagaien bizitza erabilgarria amaituta, osagai horietan dagoen aluminioa behin eta berriz berreskura eta berrerabil daiteke. Txatarretatik lortutako aluminioari bigarren fusioko aluminioa edo bigarren mailako aluminioa esaten zaio. “Bigarren mailako aleazioek ezpurutasunak eta beste elementu batzuen arrastoak dituzte konposio kimikoan. Zenbait aplikaziotan erabiltzeko muga bat da, materialaren propietateei eragiten baitie”. Gaur egun, bigarren mailako aluminiozko aleazioak erabiltzen dira, batez ere, injekziozko galdaketaren sektorean, non ezpurutasun horiek, hala nola burdina, lagungarria da metala tresnei ez itsasteko. Hala ere, “kontuan izan behar dugu traza-elementu batzuek ere ezaugarri positiboak ematen dituztela. Horrela, esaterako, kobrea gehituz gero aleazioak gogortasun handiagoa eskaintzen du”.
Prozesatutako metalaren errendimenduaren ikuspegitik, “aluminiozko txatarraren %98 aluminio sekundario bihur daiteke (bauxita prozesatzean sortutako 3.8 tona zepen aurrean)”. Gainera, aluminio primarioaren ekoizpenak 17000 kW t/orduko kostu energetikoa duen bitartean eta produzitutako aluminio kg bakoitzeko 6.6 kg CO2 isurtzen diren bitartean, aluminio sekundarioaren ekoizpenak 810 kW t/h-ko kostu energetikoa eta atmosferara isuritako 0.5 kg CO2 baino gutxiagoko kostu energetikoa du kopuru bera ekoizteko..
Arrazoi horiek guztiak direla eta, bigarren mailako aluminioaren presentzia nabarmen hazi da, eta automobil-fabrikatzaile nagusiek euren hornidura kateei, TIER 1ei (eta hauek, era berean, TIER 2ei), euren ekoizpenean txertatu beharreko bigarren mailako aluminio kopuru helburu jakin batzuk eskatzen dizkiete, “eta zifra hori handituz joan behar da. Horretarako, industriak ulertu behar du aluminio sekundarioa ez dela material problematikoa ezaugarri zorrotzak behar dituenean, hala nola, harikortasuna edo luzagarritasuna”.
Metal likidoaren fabrikazioan eta tratamenduan izan dugun bilakaerak “aluminio sekundarioko ratio handiagoekin lan egiteko aukera eman digu. Ekoizpen-prozesuaren kontrol handiagoari eta metalurgiaren kalitateari esker, gai gara GDC, LPDC, forja, estrusio eta abarreko prozesuetan aluminio primarioaren antzeko propietate mekanikoak dituzten bigarren mailako aluminioak bermatzeko. Horrek, gainera, segurtasun-berme eskakizunak dituzten osagaien fabrikazioan aleazio berriak sartzeko ateak irekitzen ditu, ezpurutasun-maila handiagoarekin”. Gainera, AZTERLANko ikertzaileak azpimarratu duenez, “bide horretan, simulazio-tresnen laguntza paregabea dugu, aleazio desberdinetan fabrikatutako osagaien portaera aurreikusteko eta ebaluatzeko aukera eskaintzen digutenak eta aleazio eta osagai berriak segurtasun handiagoz garatzen laguntzen dutenak”.
Edonola ere, Bakedanok azpimarratzen duen bezala, “bigarren mailako aleazioen ezaugarriak bermatzeko ezinbestekoa da alor zehatz batean gogor ekitea: hondakinak (txatarrak) behar bezala bereizten eta sailkatzen. Jatorrian aluminio-hondakinen korronteak behar bezala bereiziz bakarrik ziurtatu ahal izango ditugu purutasun-maila handiagoak eta/edo aleazio-doikuntza gutxiago behar duten aplikazioetarako egokiak diren konposizio kimikoak (aluminio hutsa edo beste elementu batzuk gehituz). Berreskuratutako materialen downgrading-ak saihestea funtsezko lan-eremua da metalen berreskurapen industriarako, baldin eta bigarren mailako aluminioak etorkizuneko osagai aurreratuak fabrikatzeko material gisa merezi duen lekua izatea nahi badugu”.
Aluminioako aleazio sekundario baten sorreraren azterketa kasua (ikusi azterketa kasua)
AZTERLAN Metalurgia Ikerketa Zentroak 15 urte baino gehiago daramatza bigarren mailako aluminioa berreskuratzeko eta berrerabiltzeko estrategiak lantzen, etorkizuneko material jasangarri hori bultzatzen lagunduko duten ezagutza metalurgiko, metodologia eta ekipo berrien sorreraren bidez.
