Friday, 03 de December de 2021

Indústria do alumínio: o mineral que figura no mercado de forma competitiva, inovadora, sustentável e integrada

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Breve histórico sobre o uso do alumínio no mundo

O alumínio é o terceiro elemento mais jovem utilizado em escala industrial, bem como o  terceiro elemento mais abundante na crosta terrestre.

O alumínio é um metal leve, macio e resistente. Ele possui um aspecto característico cinza prateado e fosco, devido à fina camada de óxidos que se forma rapidamente quando exposto ao ar. 

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Ele não é tóxico como metal, não-magnético, e não cria faíscas quando exposto à atrito. Ele é um elemento bastante maleável, muito dúctil, apto para a mecanização e fundição. Além disso, ele apresenta uma excelente resistência à corrosão e durabilidade devido à camada protetora de óxido.

Há sete milênios, ceramistas da Pérsia já produziam seus vasos com um tipo de barro que continha óxido de alumínio, que hoje conhecemos como alumina. 

Séculos mais tarde, os egípcios e babilônios também usaram uma outra substância contendo alumínio na fabricação de cosméticos e produtos medicinais.

A história do alumínio é muito vasta, e remonta a Roma antiga, quando era empregado a pedra-ume como mordente em tinturarias, que correspondia nada mais do que um sal duplo de alumínio e potássio.

Quando o alumínio era pouco conhecido e tinha um custo elevado de produção, seu uso era restrito a trabalhos luxuosos, como em estatuetas e placas comemorativas.

A bauxita, mineral que deu origem à obtenção de alumínio, foi identificada pela primeira vez em 1821, na localidade de Les Baux, ao Sul da França, por Berthier. 

Naquela época, o alumínio ainda não era amplamente conhecido, pois só foi isolado em 1824 pelo químico Oersted. 

A primeira obtenção do alumínio para fins industriais por via química foi realizada por Sainte-Claire Deville em 1854, e no ano seguinte, ele mostrou o primeiro lingote de um metal muito mais leve que o ferro em uma exposição em Paris. Com o desenvolvimento dos processos industriais, ele passou a estar disponível em maiores quantidades. 

No início do Século XX, as indústrias de alumínio começaram a trabalhar na produção de ligas de alumínio com propriedades mecânicas mais elevadas, visando o aprimoramento dos princípios metalúrgicos fundamentais envolvidos.

Panorama da exploração do alumínio no Brasil

Veja neste vídeo como é feito o alumínio

O primeiro milhão de toneladas de produção anual de bauxita no mundo foi atingido em 1917. Isso aconteceu quase no fim da Primeira Guerra, período em que a mineração havia se expandido para a Áustria, Hungria, Alemanha e Guiana Britânica, na América do Sul.

Nesta época, por volta de 1943, os maiores produtores mundiais de bauxita eram os Estados Unidos, a Guiana Britânica, Hungria, Iugoslávia, Itália, Grécia, Rússia, Suriname, Guiana, Indonésia e Malásia.

A Jamaica, em 1952, também iniciou uma intensa extração mineral de bauxita, ultrapassando o Suriname, que por muitos anos foi considerado o maior produtor deste mineral. Na década de 60, Austrália e Guiné juntaram-se a esse time global.

Conforme referência dos anais de 1928, da Escola de Minas de Ouro Preto, a primeira utilização da bauxita para produção de alumina e alumínio no Brasil, em escala industrial, foi feita pela Elquisa, hoje Alcan, em 1944, durante a 2ª Grande Guerra Mundial. Ela teve um papel importante para a consolidação da indústria no Brasil.

Para a consolidação da indústria no Brasil, houveram duas iniciativas para implantar a produção de alumínio: a da Elquisa – Eletro Química Brasileira S/A, de Ouro Preto (MG) e a da CBA – Companhia Brasileira Alumínio, de Mairinque (SP).

A Elquisa enfrentou dificuldades de comercialização devido ao excesso de produção mundial de alumínio. Por este motivo, somente em 1938, com o apoio do governo Vargas, começou em definitivo a produção do metal em Ouro Preto. A Elquisa foi adquirida pela Aluminium Limited do Canadá – Alcan, em 1950.

Já a Companhia Brasileira de Alumínio (CBA), fundada em 1941, contava com as reservas de bauxita em Poços de Caldas (MG), mas com sede em São Paulo. A empresa paulista foi uma das pioneiras que permaneceu até hoje.

A importância do alumínio para a economia e para a tecnologia

O principal fator que faz com que o alumínio seja um grande aliado para a economia, deve-se às suas propriedades físicas e químicas, como: baixa densidade, alta resistência à corrosão e alta condutividade elétrica e térmica. 

Combinado com outros materiais, ele também é um excelente isolante, devido à sua função de barreira, já que impede a entrada de microrganismos, ar e luz, ajudando a preservar os alimentos, aumentando sua vida útil.

Conheça onde o alumínio é encontrado e sua composição

O alumínio é encontrado na natureza apenas sob a forma de minério, que faz parte da composição de uma substância mineral. 

Ele geralmente é combinado com outros elementos, como o silício, o oxigênio e o hidrogênio, formando compostos.  Esses compostos estão presentes, em maior ou menor grau, em quase todas as rochas, plantas e animais. 

As rochas que contêm os compostos são conhecidos como minérios de alumínio. A bauxita é o minério mais comum, que nada mais é do que um minério que apresenta o óxido de alumínio hidratado.

O metal de alumínio é maleável e de cor prateada, dando origem a fios ou folhas finas. Já o alumínio puro é bem fraco, contudo, a liga de alumínio com pequenas quantidades de silício e ferro, torna-se duro e forte. Ele é um metal que resiste muito bem à corrosão, pois, quando fica exposto ao ar, uma película dura e resistente se forma em sua superfície.

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Imagem: Fluxo do material, da extração ao beneficiamento. Fonte: Grantthornton

Em relação ao seu processo de obtenção, várias etapas foram incorporadas aos métodos tradicionais. 

Para obter o alumínio, é necessária a realização de dois métodos fundamentais: o método de Bayer e o método Hall-Heroult.

O método de Bayer é utilizado para obtenção do óxido de alumínio, que também é chamado de alumina. Esse processo consiste na separação das partículas de água do óxido de alumínio.

No método Hall-Heroult, utiliza a alumina obtida a partir do método de Bayer para produzir o alumínio puro, através de eletrólise ígnea da alumina.

Setores e tecnologias envolvidas de utilização do alumínio

Por ser um metal durável, resistente às intempéries e corrosão e ecologicamente correto, ele possui uma variedade de aplicações em diversos setores. 

O alumínio é extremamente maleável, o que o faz um material ideal para a construção civil, utilizado para a construção de estruturas fixas em prédios e casas, mas também temporárias, como hospitais de campanha. 

Ele também proporciona um alto isolamento térmico se combinado com outros materiais, bem como proporciona maior iluminação natural, reduzindo consumo de energia.

O alumínio também é um grande aliado do mercado farmacêutico. Ele é utilizado para a fabricação dos blisters, que são aquelas embalagens de comprimidos que estamos acostumados. Isso impede a oxidação e garantem impermeabilidade, além de conferir resistência à corrosão, fatores que mantém o princípio ativo dos medicamentos. 

Além disso, os compostos deste elemento também são usados em vacinas, para torná-las mais eficientes.

Ele também é muito importante para o mercado de pedras preciosas. Pedras como o rubi, safira, granada (garnet), jade e topázio possuem alumínio em suas composições.

Quando pulverizados, ele é utilizado como combustível para alguns foguetes e na produção industrial de explosivos devido a sua alta reatividade química. 

Outras aplicabilidades do alumínio facilmente identificadas no cotidiano são:

  • Ele é encontrado no revestimento de embalagens diversas, destacando-se as latas e as embalagens Tetra Pak;
  • Nas esquadrias de portas e janelas, portões, divisórias, dentre outros na construção civil;
  • Como bens de uso cotidiano, como embalagens domésticas e ferramentas diversas;
  • Nas redes de transmissão elétrica, contudo, em menor proporção do que o cobre (a condutividade elétrica do alumínio é de cerca de 40% a do cobre). Desta forma, o seu uso se concentra nos meios de transmissão a longas distâncias em torres de transmissão.

Fique por dentro das empresas que atuam no mercado de alumínio e áreas de exploração

O Brasil é o décimo quinto produtor de alumínio primário, precedido pela China, Rússia, Índia, Canadá, Emirados Árabes, Austrália, Vietnã, Bahrain, Noruega, Estados Unidos, Arábia Saudita, Malásia, África do Sul e Islândia; quarto produtor de bauxita, atrás da Austrália, Guiné e China e terceiro produtor de alumina, atrás de China e Austrália. 

Em 2019,o setor gerou 114.015 empregos diretos e 370.867 empregos indiretos.

As grandes empresas produtoras de alumínio primário estão localizadas nas regiões norte e sudeste. São elas: Albras, Alcoa, Companhia Brasileira de Alumínio (CBA), Hydro Extrusion Brasil, Hydro Paragominas, Mineração Rio do Norte (MRN), Novelis, South 32 Minerals e Termomecanica. 

A atividade minerária é fundamental para a economia brasileira. A mineração é à base de várias cadeias produtivas, como a do alumínio, fertilizantes e indústria da construção civil, entre outros. 

Conheça um pouco mais sobre as 3 gigantes do setor:

Albras (Barcarena – PA)

Conheça mais sobre a Albras.

A Albras é a maior produtora de alumínio primário no Brasil e desde 1985 alimenta os mercados interno e externo com lingotes de alta pureza. A empresa conta com mais de 7800 funcionários.

A principal acionista da empresa é a Hydro, que detém 51% das ações dessa joint venture. 

Outro acionista é a Nippon Amazon Aluminium Co. Ltda (NAAC), formada por um consórcio de empresas japonesas, tradings, consumidores e fabricantes de produtos de alumínio.

Além do metal líquido e dos lingotes de alumínio em liga P1020, a Albras iniciou recentemente a produção de lingotes PFA, P0610, P1015 e barramentos.

Alcoa (Poços de Caldas – MG e São Luís – MA)

Veja este vídeo e conheça mais sobre a Alcoa.

A Aluminium Company of America (Alcoa) é uma empresa líder americana e mundial do setor. Ela estabeleceu representação no Brasil em 1915 e iniciou operações comerciais somente em 1940. 

A Alcoa voltou a se interessar pelo mercado brasileiro no início da década de 60, quando adquiriu a Companhia Geral de Minas, detentora de jazidas de bauxita em Poços de Caldas (MG). Neste período, também foram descobertos grandes reservas na Amazônia. 

Ela é líder no setor em bauxita, alumina e alumínio e atua em toda a cadeia produtiva do metal. A empresa conta com 58.000 mil funcionários próprios.

Companhia Brasileira de Alumínio – CBA (Alumínio – SP)

Conheça a história da maior fabricante de alumínio do país e uma das maiores fábricas integradas do mundo.

A Companhia Brasileira de Alumínio (CBA) se descreve como uma empresa de alumínio totalmente integrada em sua cadeia produtiva.  Ela alia o seu processo a energia 100% renovável, alcançando assim posição de liderança em participação de mercado no Brasil e nas tendências globais de descarbonização. Do início ao fim, a produção de seus produtos é feita de forma sustentável. 

A CBA é a única planta na américa latina que produz bobina de 2 metros de alumínio.

A empresa é autossuficiente na extração de bauxita, transformamos o metal e oferecemos desde lingotes a produtos transformados como chapas e bobinas. A empresa conta com 4.800 mil funcionários próprios. 

Os impactos ambientais por trás da extração da bauxita e as vantagens e desvantagens do alumínio

Os produtos que utilizam este elemento ganham também competitividade, em função dos inúmeros atributos que este metal incorpora, como leveza, elevada condução elétrica, impermeabilidade, alta relação resistência/peso, durabilidade, maleabilidade, resistência à corrosão, dureza, dentre outros. 

Além disso, é um material bonito que proporciona um ótimo acabamento. Desta forma, o alumínio mostra uma excelente performance e propriedades superiores na maioria das aplicações. 

já a principal desvantagem é o alto custo de produção a partir da matéria-prima bruta.

As características do alumínio permitem que ele tenha uma diversa gama de aplicações. Por isso, o metal é um dos mais utilizados no mundo todo. 

Além disso, uma das principais vantagens da utilização do alumínio em embalagens é a sua propriedade ser infinitamente reciclável, sem perda de suas propriedades físico-químicas. 

Devido a sua possibilidade de reciclagem, ele é visto, na maioria das vezes, como uma “opção mais verde” em relação ao plástico, por exemplo. No entanto, é preciso considerar que ele tem grandes impactos ambientais e que, em grande parte das vezes, mundialmente utiliza-se matéria-prima virgem e não alumínio reciclado.

A produção de alumínio, que começa desde a extração da bauxita até a transformação da alumina em alumínio, gera alguns gases poluentes que intensifica o processo do aquecimento global, como o gás carbônico (CO2) e os perfluorcarbonetos (PFCs). 

Veja o vídeo da Lama tóxica fez a Hungria decretar estado de alerta, em 2010. A lama vermelha é um resíduo tóxico da produção do alumínio.

Por fim, ele também gera um resíduo insolúvel gerado na produção da alumina durante a etapa de clarificação do processo Bayer. Este resíduo, por ser extremamente rico em metais e apresentar uma alcalinidade muito alta, a lama pode ter uma influência muito forte no meio ambiente, alterando suas propriedades e estabilidade.

Luciana Ramalhao
Arquiteta e Urbanista e Mestre em Planejamento e Desenvolvimento Urbano Regional. Conhece inúmeros projetos distribuídos em quase 20 países pelos quais já visitou. Além da construção civil, atua como pesquisadora científica e copywriter.