Produção e Impactos do Alumínio

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Alumínio
1 - Características da substância
Origem do Nome: Do latin "alumen" que significa "alum".
Algumas de suas principais características estão listadas abaixo:
Extremamente abundante no ambiente;
É sólido na temperatura ambiente;
Possui boa resistência à corrosão;
Reage rapidamente com o oxigênio formando óxido de alumínio;
Fácil de ser processado e moldado;
Possui a capacidade de refletir luz;
100% Reciclável.
O alumínio que é considerado o elemento metálico em maior quantidade na Terra é obtido naturalmente a partir de alguns minérios e o principal deles é a bauxita. Outros minérios onde ele é encontrado também possuem grande valor comercial por serem considerados pedras preciosas como por exemplo o rubi e a safira. O Brasil possui reservas de minérios de bauxita enormes como a de Poços de Caldas (MG) e jazidas de pedras preciosas.
As aplicações do alumínio são as mais diversas como por exemplo: em utensílios domésticos, na fiação elétrica, na construção civil (esquadrias), e na composição de espelhos juntamente com a prata. As ligas com alumínio são também utilizadas na produção de aviões, para torná-los mais leves.
Produção
A bauxita é purificada pela reação com hidróxido de sódio, resultando em hidróxido de alumínio.
O aquecimento produz o óxido de alumínio, que sofre redução eletrolítica para produzir o alumínio puro. A adição da criolita serve para reduzir o ponto de fusão. Em média, duas toneladas de bauxita resultam em uma tonelada de óxido de alumínio e duas deste, em uma de alumínio. A cuba eletrolítica é normalmente de aço com revestimento interno de grafite, que atua como catodo. O anodo também é de grafite. Estima-se que anualmente são produzidas cerca de 20 milhões de toneladas.
A transformação da alumina em alumínio metálico recebe o nome de Redução, e se realiza em cubas eletrolíticas, em altas temperaturas (960ºC), em banho de criolita fundida. O processo foi patenteado em 1886 por Hall-Héroult, onde ocorrem as reações de eletrólise:
2 - Fontes da Poluição 
As principais emissões, provenientes da produção da alumina, são formadas por poluentes atmosféricos como materiais particulados e vapores cáusticos. Os efluentes líquidos, assim como os resíduos sólidos, também se destacam e merecem uma atenção especial em relação a sua contenção e tratamento. 
Emissão de material particulado: tem início no poço de recebimento de insumos básicos (pixe e coque). Esses sistemas normalmente são providos de sistema de ventilação local exaustora e equipamentos de controle de poluentes (filtros de tecido). O arraste de material particulado para a atmosfera ocorre pela ação dos ventos, devido ausência de uma porta (enclausuramento) na entrada do poço de descarga.
Emissão de poeiras fugitivas provenientes da armazenagem e operações de manuseio da bauxita, fazem parte da poluição difusa, característica da inexistência do controle ambiental.
Os Sistemas de transportes e pontos de transferência da bauxita (correia transportadora e elevadores de caneca) geralmente são dotados de Sistema de Ventilação Local Exaustora e Filtros de Tecido. Enclausuramento inadequado das correias transportadoras aéreas permitem o arraste, pela ação dos ventos, de particulados finos para atmosfera.
A moagem da bauxita é realizada adicionando-se uma mistura de solução de soda cáustica e cal.
A adição de soda cáustica e cal geram emissão de vapores cáusticos através dos ventos dos moinhos e consequentemente um ambiente insalubre.
A Unidade de Filtração da lama de bauxita, via de regra desprovida de sistema de controle de poluentes, apresenta emissões significativas de vapores cáusticos na atmosfera, pondo em risco o meio ambiente e à saúde dos trabalhadores.
O sistema de filtração de lama da bauxita, além de apresentar emissão significativa de vapores cáusticos, gera resíduos sólidos alcalinos. As operações de carregamento de caminhões e transferência dos resíduos geram efluentes líquidos contaminados. A fase mais crítica da contaminação ambiental ocorre no percurso entre a unidade de filtração e o local de disposição dos resíduos. A ausência de sistema de contenção de efluentes, aliada aos procedimentos operacionais de lavagem do piso da unidade tem potencial para poluir o solo, águas superficiais e subterrâneas.
3 - Problemas ambientais causados 
Consumo de energia: O processo é consumidor intensivo de energia elétrica. Para cada tonelada de alumínio produzido são gastos cerca de 14000 kWh de eletricidade. Isso demonstra a importância da reciclagem, uma vez que são necessários apenas 700 kWh para refundir a mesma quantidade do metal.
Emissão de gases poluentes: A produção do alumínio, desde a extração da bauxita até a transformação da alumina em alumínio, gera alguns gases poluentes, como o gás carbônico (CO2) e os perfluorcarbonetos (PFCs). Segundo a Associação Brasileira do Alumínio (ABAL), em 2010, a produção de alumínio primário (1,53 milhão de tonelada) gerou 2,54 milhões de toneladas de CO2 e 140 toneladas de PFCs.
Lama Vermelha: É o nome popular para o resíduo insolúvel gerado na produção da alumina durante a etapa de clarificação do processo Bayer. Por ser um resíduo, a composição da lama vermelha varia, depende muito da composição da bauxita utilizada no processo. Os elementos mais comuns presentes na lama vermelha são o ferro, titânio, sílica e o alumínio não extraído com sucesso.
A lama vermelha é formada por partículas bem finas e é extremamente alcalina (pH 10~13), devido ao alto pH, pode causar queimaduras quando entra em contato com a pele. As proporções de lama vermelha produzidas no processo ainda não estão estabelecidas, porém as proporções mais comuns apresentadas em pesquisas variam entre uma e duas toneladas de lama vermelha para cada tonelada de alumina produzida. Não há um consenso sobre a quantidade de lama vermelha produzida anualmente no mundo - algumas referências citam 30 milhões de toneladas por ano, outras 50 milhões. No Brasil, não existem dados da quantidade de lama vermelha gerada na indústria de alumina.
4 - Problemas na saúde pública causados pelo elemento
Algumas pessoas possuem alergia ao alumínio, que pode provocar problemas de pele e estomacais nelas. Isto pode ocorrer por exemplo ao ingerir um alimento que foi preparado em uma panela de alumínio. Mas estas alergias não são tão comuns. Em geral este elemento só é considerado tóxico quando utilizado e ingerido em grande quantidade.
5 - Considerações Finais
O alumínio é considerado um material 100% reciclável, pois não se degrada no processo de reciclagem. Se um quilo de alumínio for reciclado, teoricamente um quilo será recuperado. Como foi visto, o processo de transformação da alumina em alumínio requer um gasto de energia muito grande, pois o alumínio metálico é muito estável, tão estável que não degrada ao ser fundido.
Entre as vantagens da reciclagem do alumínio, estão:
Capacidade de ser reciclado infinitas vezes sem perder suas propriedades;
A reciclagem de um quilo de alumínio consome apenas 5% da energia necessária para a produção de um quilo de alumínio;
A cada tonelada de alumínio reciclado, nove toneladas de CO2 são poupadas (cada tonelada de CO2 equivale a dirigir 4800 km);
A cada tonelada de alumínio reciclado, cinco toneladas de bauxita são preservadas.
A cada latinha reciclada, é economizada energia suficiente para deixar uma TV ligada durante 3 horas.
Referências:
http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc13/13-aluminio.pdf
http://www2.fc.unesp.br/lvq/LVQ_tabela/013_aluminio.html