Tecnologia de separação deixa o alumínio “verde”

Karl Hoffmann, Diretor Global de Vendas da Divisão de Reciclagem de Metal da STEINERT, fala sobre a reciclagem do alumínio, as inovações tecnológicas, as especificidades do mercado e as suas expectativas para o futuro.

Sr. Hoffmann, por que é possível economizar tanta energia na reciclagem do alumínio?

Hoffmann: Basicamente, precisamos saber comparar alumínio primário e alumínio secundário. No caso do alumínio primário, primeiro é extraído os minérios de bauxita, a partir dos quais o óxido de alumínio é produzido em processos complexos. A partir da eletrólise é obtido o alumínio com uma pureza de até 99,7 %. Mas, esse proceso é muito intenso do ponto de vista energético e sobrecarrega o meio ambiente. A reciclagem entra em jogo quando o assunto é produção de alumínio secundário.

Ao utilizar sucata de alumínio em instalações de fundição, estamos passando para um nível energético expresivamente mais baixo. Além disso, o alumínio pode ser usado repetidamente - em teoria, pode ser reciclado infinitamente. Os números são significativos: cerca de 75 % do alumínio já produzido ainda está em circulação. Isso se deve, por um lado, à longa vida útil dos produtos feitos de alumínio e, em segundo lugar, devido a facilidade de reciclagem do metal.

Qual é a redução energética para a reciclagem do alumínio em comparação com a produção de material novo?

Hoffmann: Pode-se assumir uma redução de até 95%. Isso é altamente interessante para a proteção climática.  A  reciclagem  do alumínio  tem  o  potencial  de produzir  92%  menos  CO2   em  comparação  com  o material novo. Em 2019, 20 milhões de toneladas de alumínio foram recicladas globalmente, o equivalente a uma economia de 300 milhões de toneladas de gases de efeito estufa. O processamento de uma tonelada de sucata de alumínio também evita que 8 toneladas de bauxita sejam mineradas. O resultado final é uma economia de 14.000 KWh.

Então, por que ainda é produzido material novo?

Hoffmann: Hoje ainda precisamos de alumínio primário para produzir alguns tipos de ligas. Para se conseguir manter a qualidade do alumínio reciclado, é necessário criar ciclos inteligentes com a ajuda de tecnologias de reciclagem altamente eficientes, um bom exemplo é o uso das tecnologias de classificação baseada em sensores. Com essa tecnologia, a baixa nas qualidades do material no ciclo de reciclagem pode ser neutralizada e o alumínio secundário também pode ser utilizado de forma eficaz na produção das ligas forjadas de alumínio.

Qual papel as ligas desempenham no alumínio?

Hoffmann: Existem centenas de ligas diferentes e, dependendo dos requisitos da aplicação em questão, fornecem várias propriedades mecânicas, como resistência ou dureza. Os desenvolvimentos neste campo são altamente dinâmicos. No setor automotivo, por exemplo, há muito tempo é padrão a produção de peças de carroceria de alumínio. E agora, peças de apoio, como suspensões, estão sendo fabricadas com ligas de alumínio recentemente desenvolvidas ou mesmo compostos de alumínio. Claro, o próprio motor já é feito principalmente de alumínio fundido. Vários fabricantes automotivos já se interessaram pelo alumínio como material. O peso mais baixo do alumínio os ajuda a cumprir os requisitos de emissão de CO2 cada vez mais rígidos; a densidade do alumínio é 2,7 vezes menor que a do aço.

O alumínio também será um material fundamental para veículos elétricos. Quanto mais aço for substituído por alumínio, maior será o alcance de um veículo elétrico. Seu potencial para o futuro também é enorme.

Ao lado desse grande potencial de economia nas emissões de CO2 impulsionadas pelo design leve no setor automotivo, esse potencial também será impulsionado pelo uso eficiente e específico de alumínio reciclado para reduzir os gases de efeito estufa.

O uso de alumínio reciclado consome cerca de 95% menos energia do que o alumínio primário. Mas a tecnologia de classificação precisa é essencial para garantir produtos reciclados de alta qualidade.

Como você garante um grau de alumínio mais alto possível a partir da reciclagem?

Hoffmann: Naturalmente, o resultado depende inicialmente do material de entrada. Além disso, a exigência de qualidade está naturalmente relacionada à aplicação planejada. Impurezas como plásticos ou madeira Page 3/4 INTERVIEW podem ser removidas com uma tecnologia relativamente simples, usando separadores de corrente de Foucault. Os sensores podem classificar em um grau muito mais preciso. A tecnologia de transmissão de raios X é basicamente a mesma usada na profissão médica, onde a absorção da radiação de raios X torna visíveis diferentes densidades de material. Ao classificar o metal, isso significa que as peças de metal em uma correia transportadora podem ser irradiadas e classificadas em materiais e níveis de pureza com um alto grau de precisão. Graças aos grandes avanços na classificação, no software e também no processamento de sinais, a combinação de uma classificação muito precisa e alta velocidade podes ser atingidas. O ar comprimido é usado para separar as peças boas das não tão boas.

O que acontece então com o material classificado?

Hoffmann: As fundições compram o metal para processá-lo ainda mais. No entanto, existe também a opção de classificar ainda mais o alumínio por liga. Então, avançamos cada vez mais perto da meta de um ciclo fechado, ou seja, uma economia circular.

Quais avanços tecnológicos foram feitos recentemente na STEINERT?

Hoffmann: Recentemente atualizamos nosso sistema com tecnologia de transmissão de raios X. Chamamos o sistema de XSS, que significa Raio X e Classificação por sensores, e o novo desenvolvimento tem o sufixo EVO. Ele incorpora os desenvolvimentos dos últimos cinco anos. Por exemplo, agora podemos detectar várias características de materiais com muito mais precisão do que antes. Isso se deve principalmente ao processamento de sinal aprimorado. Hoje em dia, os sistemas são capazes de separar melhor certas ligas. Além do mais, agora também somos capazes de separar o magnésio livre, um metal que é frequentemente encontrado em sucata de alumínio e, se não for detectado, causa um trabalho extra considerável em fábricas de fundição de alumínio. Isso é desafiador porque, como o alumínio, o magnésio é um metal leve e seus coeficientes de absorção para radiação de raios X são, portanto, muito semelhantes.

Há alguma outra inovação?

Hoffmann: Sim, nós também tornamos os componentes de nossos sistemas ainda mais resistentes. Por exemplo, damos uma garantia de quatro anos sobre a fonte de raios X, um componente central e de alto custo. Isso é algo único no setor.

Como os mercados estão se desenvolvendo?

Hoffmann: Metais leves permitem que peso e, portanto, CO2 sejam economizados no setor de mobilidade. Os requisitos legais nesta área estão se tornando cada vez mais rigorosos, e a pressão sobre os OEMs para implementar soluções leves está crescendo bastante. Ao mesmo tempo, o interesse social crescentes por economías sustentáveis. Os recicladores de alumínio estão, portanto, apontando cada vez mais para proporção de alumínio reciclado utilizado. Pode-se supor que a demanda de alumínio aumentará em mais 50 % nas próximas décadas. Uma quantidade acima da média disso terá que vir de material reciclado. Atualmente, cerca de 5 milhões de toneladas de sucata de alumínio são recicladas anualmente na Europa, e 20 milhões de toneladas no mundo inteiro. Os especialistas estimam que esse número dobrará nos próximos 10 anos.

Que tendências você vê surgindo para a reciclagem de alumínio?

Hoffmann: A maior parte do material que classificamos hoje vem de veículos ou outros produtos fabricados há dez ou mais anos. O número de ligas usadas aumentou desde então. Portanto, no futuro, será importante ser capaz de distinguir as ligas com mais precisão do que podemos hoje.

Existem também soluções tecnológicas que simplificariam a reciclagem de todas essas ligas?

Hoffmann: Sim, e já os desenvolvemos: Espectroscopia de decomposição induzida por laser ou LIBS, para abreviar. Isso envolve disparar contra o alumínio com um laser de alta energia. Quando o laser atinge o metal, ele se transforma em um vapor metálico conhecido como plasma. À medida que esfria, ele implode e emite uma radiação de energia mensurável, que é específica para a estrutura do átomo. Isso permite que as várias ligas de alumínio sejam determinadas com grande precisão. Se essa tecnologia for introduzida de forma generalizada, seremos capazes de separar as ligas umas das outras com tanta precisão que uma economia circular será possível. As fundições sabem o que precisam para suas ligas. Se uma empresa pode determinar exatamente que tipo de material possui, então também pode estabelecer o que precisa ser adicionado para atingir as propriedades especificadas do material.

O que significa “Alumínio mais verde” na STEINERT?

Hoffmann:O termo "Alumínio mais verde" destaca as oportunidades de uso este metal e suas possibilidades únicas de reciclagem. Os pré-requisitos são ciclos inteligentes de reciclagem e tecnologia de classificação, o que significa que já estamos em condições de criar ciclos fechados de material para esse importante material. Nós da Steinert estamos muito satisfeitos em poder dar uma contribuição importante para isso, com o trabalho das nossas equipes de desenvolvimento e dos nossos consultores especializados no local. O futuro que a utilização inteligente deste metal nos oferece é um grande incentivo para alcançarmos ainda mais e para desenvolvermos soluções ainda mais inteligentes.