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Alluminio, il bello della leggerezza

by Lettere21

Pesa un terzo dell’acciaio, ma è elastico, resistente e non arrugginisce mai. Perciò lo usano per ricoprire edifici e costruire aerei, auto e persino navi. Risparmiando energia e guadagnando velocità

È il più “giovane” dei metalli industriali, ma ha qualcosa in più degli altri: pesa un terzo dell’acciaio, resiste fino a 600 °C di temperatura, è quasi eterno e riciclabile al 100 per cento. Stiamo parlando dell’alluminio, che ritroviamo oggi, a poco più di un secolo dalla sua scoperta, nei motori degli aerei e nelle pellicole alimentari, negli specchi dei telescopi o nelle lattine delle bibite. L’alluminio è onnipresente nella vita quotidiana così come in natura: l’8 per cento della crosta terrestre è composta di questo metallo, che si ricava dalla bauxite. «Ha qualità uniche: è resistente, malleabile, è un buon conduttore elettrico e termico e, a differenza di tutti gli altri metalli, è molto leggero» spiega Francesca Olivini, curatrice del Museo della scienza e della tecnica di Milano, che a marzo di quest’anno ha inaugurato una nuova area espositiva permanente, dedicata solo all’alluminio.

Minor peso per il decollo

«La leggerezza dell’alluminio è una proprietà che fa la differenza in settori industriali come quello dei trasporti, dove essere leggeri significa consumare meno carburante» continua Olivini. Non solo. L’alluminio è il materiale che ha dato la spinta decisiva all’aviazione, una delle conquiste umane più importanti negli ultimi 150 anni. «Il Flyer III, l’aereo dei fratelli Wright, non sarebbe mai decollato nel 1903 se non avesse avuto lo scheletro del motore, il cosiddetto monoblocco, in alluminio», prosegue l’esperta. «È la leggerezza di questo metallo che ha permesso di volare». Sono i numeri a parlare: un metro cubo di alluminio pesa 2.700 chilogrammi, mentre una quantità analoga di ferro arriva a 9.000, oltre tre volte di più. «Oggi l’alluminio, che ha costi contenuti, ha sostituito materiali pesanti come l’acciaio o il ferro anche nelle auto», spiega la curatrice del Museo della scienza e della tecnica di Milano. «Si ricorre a questo metallo per il motore così come per parti della carrozzeria e delle finiture interne, in maniera da alleggerire il peso del veicolo, ridurre i consumi di carburante e le relative emissioni di sostanze inquinanti nell’atmosfera». L’alluminio, poi, non è magnetico: non è attratto dalle calamite ed è alla base di componenti per radio, radar e stereo.

Un materiale eterno

L’alluminio è anche un materiale quasi eterno. «Non arrugginisce mai perché la superficie reagisce con l’ossigeno o altri agenti atmosferici e ossidandosi genera una patina protettiva, da cui deriva il colore argenteo, che agisce come una barriera isolante», prosegue Olivini. «È un processo naturale che garantisce una resistenza pressoché eterna». Ecco perché molti serramenti sono realizzati in alluminio: aria, pioggia e smog gli fanno un baffo. Ancora. Questo metallo si è dimostrato ideale anche a contatto con gli alimenti: «Si raffredda in pochi secondi conservando il cibo nel suo stato originario, mentre la sua resistenza alle alte temperature lo rende un filtro ideale per una cottura uniforme in forno».

La lega fa la forza

Nei prodotti più comuni della vita quotidiana l’alluminio non è mai allo stato puro, ma si trova amalgamato con altri metalli, in quantità mai superiori al 10 per cento, per esaltarne le proprietà. Nelle lattine per le bibite, per esempio, è combinato con magnesio e manganese, che lo rendono più rigido, ma allo stesso tempo più malleabile. Se si aggiunge silicio, si riduce l’effetto dilatazione, mentre in abbinamento con il rame o lo zinco se ne aumenta la resistenza meccanica. Di recente si è iniziata a sperimentare anche un’applicazione innovativa che associa l’alluminio ai nanotubi di carbonio, formazioni di molecole derivate dagli atomi di carbonio, per produrre un materiale ultraleggero adattissimo alle navicelle spaziali.

Il suo unico difetto

Dietro a tante virtù, si nasconde tuttavia un difetto: per ricavare un chilo di alluminio dalla bauxite sono necessari circa 20 kilowattora, una potenza equivalente a due litri di benzina. «L’estrazione dell’alluminio dal minerale è un processo ancora poco efficiente sotto il profilo energetico», osserva Francesca Olivini. «Esiste comunque un’alternativa: ricavando l’alluminio dai rifiuti riciclati, come lattine o imballaggi, per esempio, si risparmia il 95 per cento dell’energia e sono necessari solo 0,7 kWh per produrne un chilogrammo». L’Italia, secondo i dati del Cial, il Consorzio italiano per gli imballaggi in alluminio, è al primo posto in Europa per il riciclo di questo metallo con oltre 909mila tonnellate di rottami recuperate nell’ultimo anno. Nel corso del 2014 sono stati riciclati, solo dagli imballaggi, 47.100 tonnellate di alluminio per un risparmio di energia pari a oltre 173mila tonnellate equivalenti di petrolio.

La sua storia è cominciata duecento anni fa

1807
Il metallo viene scoperto dal chimico inglese Humphrey Davy, che non riesce però a isolarlo.

1825
Il fisico danese Hans Cristian Oersted produce per la prima volta alcune gocce di alluminio.

1854
Il chimico francese Henri Sainte-Claire Deville sviluppa un processo termochimico che ne permette una limitata produzione industriale, ma a costi così alti da renderlo più prezioso dell’oro.

1886
L’americano Charles Martin Hall e il giovane scienziato francese Paul Heroult scoprono indipendentemente l’uno dall’altro il primo processo di fusione elettrolitica per la produzione di alluminio metallico dall’allumina.

1888
L’austriaco Karl Bayer brevetta la tecnica per l’estrazione dell’ossido di alluminio dalla bauxite.

1911
L’alluminio viene utilizzato per la prima volta come confezione alimentare per le tavolette di cioccolato.

1919
Inizia la produzione di alluminio per i tubetti di dentifricio.

1924
Primi tappi a vite in alluminio.

1955
Prime lattine in alluminio per le bibite.

1962
Inventato il sistema easy open, apertura facilitata con linguetta di alluminio a strappo.

1978
Negli Usa, in nome della salvaguardia dell’ambiente, appaiono le prime lattine Stay on tab, dove la linguetta rimane attaccata.

1990
Inizia la produzione di imballaggi per dosi singole e nuove forme di contenitori asettici. Stay on tab viene importato in Europa.

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