Aluminio verde gracias a la tecnología de separación

Sr. Hoffmann, ¿cómo es que puede ahorrarse tanta energía en el reciclaje de aluminio?

Karl Hoffmann: Principalmente, cabe hacer una comparación entre aluminio primario y secundario. En el caso del aluminio primario, primero tienen que extraerse minerales de bauxita con procedimientos mineros, a partir de los cuales se produce alúmina en un costoso proceso. A partir de esta, de nuevo mediante electrólisis ígnea se obtiene aluminio con una pureza de hasta el 99,7 %. Sin embargo, este proceso requiere mucha energía y contamina considerablemente el medio ambiente. En el caso de la producción de aluminio secundario entra en juego el reciclaje.

Gracias al uso de chatarra de aluminio en plantas de fundición nos movemos en un nivel de energía mucho inferior. Además, cabe añadir que puede utilizarse una y otra vez, teóricamente de forma perpetua. En este caso, se obtiene una cifra significante: aproximadamente un 75 % del aluminio nunca producido todavía se halla en circulación. Por un lado, esto se debe a la elevada vida útil de los productos de aluminio y, por otro lado, a la buena reciclabilidad del metal.

¿Hasta qué punto es inferior la necesidad de energía en el reciclaje de aluminio en comparación con la producción de aluminio virgen?

Hoffmann: Podemos partir de una cifra de hasta el 95 % de ahorro. Por supuesto, para la protección medioambiental esto resulta muy interesante. El posible ahorro de CO₂ es un 92 % inferior en el aluminio reciclado frente al virgen. En el año 2019, en todo el mundo se reciclaron 20 millones de toneladas de aluminio, lo que corresponde a un ahorro de 300 millones de toneladas de gases de efecto invernadero.

Al procesar una tonelada de chatarra de aluminio, se ahorra además la extracción de 8 toneladas de bauxita. Por tanto, se logra un ahorro de 14 000 KWh.

¿Por qué se sigue produciendo entonces aluminio virgen?

Hoffmann: Actualmente, todavía necesitamos aluminio primario generado con una gran necesidad de energía para poder fabricar ciertas calidades de aleaciones. Para mantener elevada la calidad del aluminio reciclado, deben lograrse ciclos inteligentes con la ayuda de tecnologías de reciclaje muy eficientes, p. ej., la tecnología de separación basada en sensores. De este modo, puede contrarrestarse la degradación de las calidades de los materiales en el circuito de reciclaje y también puede utilizarse aluminio secundario de forma eficiente en la fabricación de las denominadas aleaciones de laminados de aluminio.

¿Qué papel desempeñan las aleaciones en el aluminio?

Hoffmann: Hay cientos de aleaciones distintas que, según los requisitos de las respectivas aplicaciones, poseen distintas propiedades mecánicas, p. ej., la resistencia o la dureza. Aquí el desarrollo es muy dinámico. En el sector automovilístico, por ejemplo, ya hace mucho tiempo que es usual fabricar piezas de la carrocería de aluminio, si bien entretanto también se fabrican piezas portantes, como suspensiones del chasis, a partir de aleaciones de aluminio de nuevo desarrollo o también compuestos de aluminio. El propio motor ya es en gran parte de fundición de aluminio. Algunos fabricantes de automóviles se han decantado en gran medida por el aluminio como material. Gracias a su bajo peso, las especificaciones de CO₂ cada vez más exigentes son más sencillas de cumplir; en comparación con el acero, el aluminio tiene una densidad un factor 2,7 más bajo.

Para vehículos accionados eléctricamente, el aluminio también será un material decisivo. Cuanto más acero se sustituya por aluminio, mayor será la autonomía del vehículo eléctrico. El potencial también será enorme en el futuro.

Además de este gran potencial de ahorro de CO₂ mediante una construcción ligera en la fabricación de automóviles, sobre todo el uso eficiente y específico de aluminio reciclado contribuye a reducir los gases de efecto invernadero.

Frente al aluminio primario, el uso de aluminio reciclado ahorra alrededor de un 95 % de energía. Para una alta calidad de la mercancía reciclada es decisiva una tecnología de separación precisa.

¿Cómo se logra obtener aluminio de la máxima calidad posible a partir del reciclaje?

Hoffmann: En primer lugar, por supuesto, esto depende del respectivo material de entrada. Además, la exigencia de calidad depende del uso planificado. Con una tecnología relativamente sencilla se consiguen eliminar las impurezas gruesas, como plásticos o madera. Para ello se utilizan separadores por corrientes de Foucault.

Y gracias a los sensores todavía puede separarse con mucha más precisión. En principio, la tecnología de transmisión de rayos X es la que conocemos del ámbito médico, donde la absorción de los rayos X hace que sean visibles distintas densidades de material. De este modo, al separar metales puede aplicarse radiación a las piezas metálicas en una cinta transportadora y clasificarlas según el respectivo material y su pureza con una gran precisión.

Gracias a los grandes avances en la detección, el software y también el procesamiento de las señales se ha logrado la combinación de una separación muy precisa con una alta velocidad. A continuación, la separación de las piezas correctas de las menos correctas se realiza con aire comprimido.

¿Y qué pasa entonces con el material separado?

Hoffmann: Las plantas de fundición compran el metal para seguir procesándolo. Pero también existe la opción de separar el aluminio por aleaciones. Cuanto más preciso es, de forma más específica puede utilizarse el material a continuación y cada vez se está más cerca del objetivo de un circuito cerrado, una economía circular.

¿Qué nuevos desarrollos técnicos ha habido recientemente en STEINERT?

Hoffmann: Hace poco hemos actualizado nuestro sistema con la tecnología de transmisión de rayos X. El equipo se llama XSS (X-Ray Sensor Sorter), en referencia a los rayos X y la separación mediante sensores; además el nuevo desarrollo incluye el añadido «EVO». En ella se han integrado los desarrollos de los últimos cinco años. Por ejemplo, la detección de las distintas características de los materiales es mucho más precisa. Esto funciona sobre todo mediante un tratamiento de señales mejorado. De este modo, en la actualidad las instalaciones pueden separar mejor entre sí aleaciones concretas. Además, de este modo también podemos separar magnesio libre, un metal que aparece a menudo en la chatarra de aluminio y que conlleva un sobrecoste considerable que no se detecta en las acerías de aluminio. En este sentido, esto resulta exigente, ya que el magnesio y el aluminio son metales ligeros y, por tanto, los coeficientes de absorción para los rayos X se encuentran muy cerca unos de otros.

¿Hay otras novedades?

Hoffmann: Sí, de nuevo hemos hecho que los componentes de nuestras instalaciones sean muy resistentes. Así, por ejemplo, para la fuente de radiación, un componente central y caro, ofrecemos una garantía de cuatro años. Esto es algo único en el sector.

¿Cómo se están desarrollando los mercados?

Hoffmann: Los metales ligeros permiten ahorrar peso y, con ello, CO₂ en la movilidad. Las especificaciones legales en este sector cada vez son más estrictas y, por consiguiente, aumenta también la presión sobre los OEM para implementar soluciones de construcción ligera. Simultáneamente está creciendo el interés social por las economías sostenibles. Por ello, los recicladores de aluminio señalan de forma cada vez más clara la proporción de aluminio reciclado utilizada. Debe partirse de la base de que la necesidad de aluminio en las próximas décadas aumentará de nuevo en un 50 %. Un porcentaje desproporcionado del mismo deberá cubrirse mediante el reciclaje. Actualmente, cada año en Europa se procesan unos 5 millones de toneladas de chatarra de aluminio y 20 millones de toneladas a nivel mundial. Los expertos cuentan con que esta cantidad se duplicará en los próximos 10 años.

¿Cuál es el desarrollo que prevé para el reciclaje de aluminio en el futuro?

Hoffmann: El material que separamos actualmente procede principalmente de vehículos u otros productos producidos hace diez años o más. Pero entretanto está aumentando el número de aleaciones utilizadas. En el futuro, será posible diferenciar entre sí las aleaciones de forma todavía más precisa que hoy en día.

¿Se dispone de soluciones tecnológicas que podrían facilitar una recirculación con diversas aleaciones?

Hoffmann: Sí, y ya la hemos desarrollado. Se trata de la espectroscopia de plasma inducido por láser, conocida como LIBS. En este caso, el aluminio se impacta con un láser de alta energía. Aquella parte en la que el láser impacta sobre el metal se convierte en un vapor metálico, el denominado plasma. Durante la refrigeración este implosiona y emite una radiación energética específica y medible para la estructura del átomo. De este modo, pueden determinarse con gran precisión las distintas aleaciones de aluminio.

Si esta tecnología se extiende, podremos separar entre sí de forma precisa las aleaciones de modo que sea posible una economía circular. Las plantas de fundición saben lo que necesitan para sus aleaciones. Si una planta puede determinar con exactitud de qué tipo es un material, también puede establecer qué debe añadirse para lograr las propiedades de material especificadas.

¿Qué significa en STEINERT la expresión «aluminio verde»?

El término «aluminio verde» se refiere a las oportunidades que nos ofrece este metal y sus posibilidades únicas en el reciclaje. Los requisitos son ciclos de reciclaje inteligentes y tecnología de separación. De este modo, actualmente ya podemos generar ciclos cerrados para este importante material.

En STEINERT estamos muy satisfechos de poder realizar una importante aportación en este sentido con el trabajo de nuestros equipos de desarrollo y nuestros asesores expertos in situ. Para nosotros, el futuro que nos ofrece el reciclaje inteligente de este metal es un gran incentivo para ir cada vez más allá y desarrollar soluciones cada vez más inteligentes.