CIENCIA DE MATERIALES Estudio del Impacto Ambiental del Acero y

Aluminio

IMPACTO DE EXPLOTACIÓN Y PROCESADO:

-¿Cuáles son las menas de hierro y de aluminio en el mundo? ¿Cuánto hierro, alúmina y

bauxita se extrae en el mundo? Referencias (WMP_2007_2011, WIKIPEDIA)

Una mena de un elemento químico, generalmente un metal, es un mineral del que se puede

extraer aquel elemento porque lo contiene en cantidad suficiente para poderlo aprovechar.

Así, se dice que un mineral es mena de un elemento químico, o más concretamente de un

metal, cuando mediante un proceso de extracción a base de minería se puede conseguir ese

mineral a partir de un yacimiento y luego, mediante metalurgia, obtener el metal a partir de

ese mineral. La mena del aluminio es la bauxita (Al2O3) y la del hierro es la siderita (FeCO3 ).

Datos de la extracción de hierro:

Datos de la extracción de aluminia:

Datos de la extracción de la bauxita:

-Comente el impacto ambiental de su explotación. Referencias (WIKIPEDIA, ecoclimatico) La extracción de minerales como el hierro y la bauxita, requiere la deforestación de las áreas donde se encuentra el mineral, la necesidad creciente de energía ha hecho que se deforesten extensas zonas trayendo graves consecuencias al medio ambiente. Entre las consecuencias más graves tenemos: la contaminación del aire, aguas y el suelo por las máquinas y técnicas empleadas para la extracción. La minería contribuye a la contaminación del aire mediante los gases tóxicos generados por las máquinas excavadoras. Otros gases nocivos surgen por las explosiones que rompen las rocas, generando enfermedades respiratorias en los trabajadores y pobladores cercanos a la zona de excavación y perjudicando a plantas y animales. Los suelos no escapan al fenómeno de la contaminación, los residuos explosivos que se dispersan los empobrecen, perjudicando así, el desarrollo de la vida. Las partículas diseminadas por las explosiones también ocasionan la contaminación del agua al depositarse en mares, ríos y lagos. Aunado a esto, el mercurio utilizado para extraer el oro, envenena los ríos. Los derrames de sustancias como el petróleo causan daños muy serios al ambiente. En general, las actividades mineras en sus diferentes facetas pueden originar problemas muy graves de tipo social, económico, político y ambiental.

-Comente el impacto ambiental de su procesado. Referencias (WIKIPEDIA). Durante la fabricación de hierro y acero se producen grandes cantidades de aguas servidas y emisiones atmosféricas. Si no es manejada adecuadamente, puede causar mucha degradación de la tierra, del agua y del aire. Los desechos líquidos de la producción de hierro, se originan en el lavado de gases de escape y enfriamiento de la escoria. A menudo, estas aguas servidas poseen altas concentraciones de sólidos suspendidos y pueden contener una amplia gama de compuestos orgánicos (fenoles y cresoles), amoníaco, compuestos de arsénico y sulfuros, los cuáles pueden ser muy perjudiciales.

Los impactos ambientales principales de la producción de aluminio, comenzando con el procesamiento del mineral extraído, incluyen la eliminación del lodo rojo (una mezcla de arcillas y soda cáustica, altamente corrosiva), emisiones de la quema de combustibles, emisiones del proceso de electrólisis del aluminio, y corrientes de desechos líquidos y lechadas. El lodo rojo puede degradar las aguas superficiales o freáticas que lo reciben.

CICFRAS DEL RECICLAJE:

- ¿Cuánto acero y aluminio se recicla en el mundo? Referencias (HR5, AR0)

El acero es el material más reciclado en el mundo, y puede ser reciclado infinitamente sin que

pierda su calidad ya que es uno de los pocos materiales que no pierde sus propiedades cuando

es reciclado. Actualmente se reciclan en nuestro planeta 15 toneladas de acero cada segundo,

lo que hace un total anual de cerca de 500 millones de toneladas. En la mayoría de los sectores

industriales el reciclaje del acero varía entre un 80 y un 100%, en el sector del automóvil la

tasa media de reciclaje del hirero y del acero es cercana al 100%.

En cuanto al aluminio se recicla más del 90% en el utilizado en medios de transporte y

materiales de construcción, más del 55% en envases, y algunos países alcanzan hasta el 90%

de tasa de reciclaje para las latas de bebida.

- ¿Cuánto acero y aluminio se recicla en España? Referencias (HR1)

El 75 por ciento del acero fabricado en España es acero reciclado. Las acerías españolas

reciclaron 12.5 millones de toneladas de acero en 2011, por ello España se sitúa a la cabeza del

reciclaje en la UE.

En cuanto al aluminio, en 2010 se recuperaron 16769 toneladas de envases de aluminio. La

tasa de reciclado de envases de aluminio en ese año alcanzó el 35,3%. Esta cifra se ha

conseguido a partir de diferentes canales: recuperadores tradicionales, plantas de selección,

plantas de compostaje y recuperaciones complementarias. Si además se suma las toneladas

valorizadas energéticamente, la cifra alcanza casi las 17.000 toneladas, que representa el 40%.

PROCESOS DE RECICLAJE:

-Compara los procesos de reciclaje de acero y de aluminio en cuanto a impacto ambiental.

Referencias (HR2, WIKIPEDIA)

El acero es el metal más reciclado del mundo. Actualmente se reciclan en nuestro planeta 15

toneladas de acero cada segundo, lo que hace un total anual de cerca de 500 millones de

toneladas. El 75 por ciento del acero fabricado en España es acero reciclado. El reciclado a gran

escala supone una reducción drástica del impacto medioambiental y asegura la preservación

de los recursos naturales para las generaciones futuras, ya que el empleo de acero reciclado en

su proceso de fabricación disminuye el consumo de energía en un 70% y evita la extracción y

transporte de nuevas materias primas. Cuanto más acero se recicla menores son las emisiones

de CO2 a la atmósfera: por cada envase de acero que se recicla, se evitan emisiones de CO2

equivalentes a 1,5 veces su propio peso. Por este motivo se puede decir sin lugar a dudas que

la industria siderúrgica española es una industria esencialmente recicladora y comprometida

con el medio ambiente y las generaciones futuras.

Los beneficios medioambientales de reciclar el aluminio también son grandes. Únicamente se

produce el 5% del dióxido de carbono durante el proceso de reciclado comparado con la

producción de aluminio desde la materia prima, siendo este un porcentaje aún menor cuando

se toma en cuenta el ciclo completo de su extracción en la mina y su transporte hasta la planta

de producción También, la minería a cielo abierto es la más usada a la hora de conseguir

menas de aluminio, lo que destruye una gran parte de la tierra natural del planeta. La

producción de una lata a partir de aluminio reciclado requiere un 95% menos de energía de la

que sería necesaria para hacerla desde materiales vírgenes.

-Compara los procesos de reciclaje de acero y de aluminio en cuanto al coste. Referencias (WIKIPEDIA) El reciclaje del aluminio es uno de los más rentables para la industria, ya que se aprovecha prácticamente la totalidad de los desechos. Reciclando aluminio, se ahorra un 94% de ese coste energético. Es un material además que no pierde propiedades tras varios procesos de reciclado. El reciclaje del aluminio generalmente produce unos ahorros importantes en materia económica y energética aún cuando se tienen en cuenta los costes de recogida, separación y reciclaje. Además, se producen ahorros a nivel nacional debido a la reducción del capital necesario para subvencionar y transportar la materia prima. Por otro lado, El 90-100% de los residuos del acero y subproductos del proceso se valorizan por diversas vías. Las escorias, por ejemplo, se reutilizan principalmente en la construcción de carreteras o la producción de cemento. Y la cascarilla de laminación se recicla casi al 100% como materia prima en la siderurgia integral o para otros usos. El sector desarrolla diversos proyectos de I+D enfocados a descubrir nuevas aplicaciones para estos subproductos.

-Compara los procesos de reciclaje de acero y de aluminio en cuanto a su implantación es

España. Referencias (ZR1)

La Asociación de Latas de Bebidas lleva a cabo desde hace varios años un cálculo de la tasa

media ponderada de reciclado de las latas de bebidas a partir de los datos hechos públicos por

las organizaciones responsables del reciclado de envases de acero y de aluminio, Ecoacero y

Arpal, respectivamente, y de la proporción de ambos tipos de lata en el mercado español. La

tasa de reciclado de envases de acero en España se ha duplicado en la última década. Según

Ecoacero, se ha pasado del 43% en 2001 al 84,8% de 2011 (240.348 toneladas de residuos de

envases recuperados). Según la Asociación de Productores Europeos de Acero para Envases

(APEAL), en Europa se recicla el 70% de los envases de acero. Actualmente se consumen unas

250.000 toneladas de chatarra de aluminio, que representa del orden del 40% de la

producción española de aluminio.

CONSUMO Y RECICLADO DE ENVASES:

-Compara datos sobre el consumo de envases de acero y de aluminio.

Referencias (AR0, ambientum)

En el sector del envasado, el incremento del consumo de botes de bebidas ha sido

espectacular debido a las múltiples ventajas que presenta este material: fácil apertura, rápida

refrigeración, resistencia, facilidad de consumo fuera del hogar, etc.

Respecto a las latas bebidas, actualmente se consumen más de 38000 millones de latas de

aluminio en Europa. En España, el consumo medio anual de aluminio por habitante es de 13,5

Kg, mientras que en el resto de Europa Occidental es de aproximadamente 22 Kg, alcanzando

la cifra total de 6,5 millones de toneladas, de las cuales, 5 han sido fabricadas en Europa y, de

estas, a su vez, una tercera parte procede de materia prima reciclada.

El consumo aparente de envases de acero per cápita que actualmente es de 215 kilos como

media en el mundo (310 en la UE y 278 en España), era de 174 kilos por habitante en 2005.

Este constante incremento del consumo y por tanto de la producción de acero está

íntimamente ligado al papel del acero como creador de futuro en una doble vertiente: su papel

protagonista en el desarrollo de los pueblos y el amplio campo que ofrece a la creatividad y la

innovación en el desarrollo de nuevos productos. Por una parte, el acero es el material

empleado en las infraestructuras y medios de transporte, en los sistemas de suministro de

agua y energía, en la construcción de viviendas, oficinas, plantas industriales, en la maquinaria

industrial... No en vano son los países emergentes los mayores consumidores de acero: China,

por ejemplo ha pasado de un consumo per cápita de 266 kilos en 2005 a un consumo actual de

460 kilos/habitante.

-Compara datos sobre el reciclaje de envases de acero y de aluminio.

Referencias (AR0, ambientum)

La tasa de reciclaje de latas de aluminio en algunos países está por encima del 80%, Suecia con

92% y Suiza con 88% van a la cabeza en Europa. El reciclado de latas de aluminio ahorra

materia prima y energía, además, este metal tiene un alto valor en el mercado de metales

recuperados. Las latas de aluminio, hoy en día, necesitan el 40% menos del metal que las latas

que se fabricaban hace 25 años y menos energía y materia prima.

La recuperación de los envases de acero se realiza en las fundiciones o acerías donde la

chatarra férrica es indispensable como materia prima para el proceso metalúrgico, tanto para

la acería integral como para la acería eléctrica. Por cada tonelada de acero usado reciclado, es

posible ahorrar 1,5 toneladas de mineral de hierro y 500 kilogramos de carbón, así como el

70% de la energía y el 40% del agua consumida en el proceso. En la Unión Europea se ha

experimentado en los últimos años un incremento regular del reciclado de los envases de

acero. Actualmente, las estadísticas oficiales cifran en un 50% la cantidad de envase de acero

producido que posteriormente es reciclado, lo que supone aproximadamente 1,9 millones de

toneladas. En el caso concreto de España y, según datos de ECOACERO (asociación para el

reciclado de los envases de acero), se consiguieron reciclar en el año 2002 un total de 138.349

toneladas de envases de acero domésticos, lo que supone un del 51% de los envases adheridos

al Sistema Integrado de Gestión de ECOEMBES, de las cuales el 18% procede de recogida

selectiva en contenedor amarillo, un 40% del tratamiento de la basura en masa en las plantas

de compostaje, el 22% de los recuperadores de chatarras férricas y, el resto, de las

incineradoras de R.S.U.

La siguiente tabla se muestra el porcentaje de uso de los envases según el producto final

dentro del ámbito de la Unión Europea.