Dalle lattine alle ali

L’anno di scoperta degli elementi chimici non è così famoso. Alcune tavole periodiche lo riportano, ma non tutte. Se però capitasse di vederne una, si rimarrebbe colpiti dal dato presente nella casella dell’alluminio. L’anno ufficiale della scoperta è il 1827, quando il chimico tedesco Wöhler lo produsse in forma massiva. Che c’è di strano? L’alluminio non è certo l’ultimo elemento chimico a essere stato scoperto e, per quantità, è il terzo componente della crosta terrestre. Come mai c’è voluto così tanto a scoprirlo? Semplice. L’alluminio era conosciuto anche nell’antichità, ma era talmente raro da essere considerato più prezioso dell’oro, perché sulla crosta terrestre si trova quasi unicamente in forma di ossido, l’allumina. Ne abbiamo vista una certa quantità l’ultima volta che abbiamo mangiato: è uno dei principali composti utilizzato per produrre le ceramiche. L’allumina ha una caratteristica significativa: è un ossido molto stabile. Questo significa che per poterlo scindere negli elementi chimici che lo costituiscono – alluminio e ossigeno – occorre una notevole quantità di energia. Ecco perché è così difficile trovare alluminio metallico in natura: appena può, il nostro metallo preferisce mettersi nella situazione energeticamente più “comoda” e legarsi all’ossigeno. Questo è un peccato per noi: l’alluminio ha caratteristiche interessanti che lo rendono utilissimo. Si utilizza in applicazioni che vanno dalle lattine agli aerei, passando per gli orologi (non molti), le attrezzature da montagna, gli infissi e via dicendo. È molto più leggero del ferro e anche se si presenta un po’ soffice quando è puro, basta legarlo ad altri elementi, in quantità ridotta, per fornirgli caratteristiche meccaniche ottime. Il famoso ossido di cui parlavamo fornisce all’alluminio una ulteriore caratteristica saliente. Oltre a essere stabile, riesce a formarsi facilmente sulla superficie degli oggetti e diventa estremamente coeso con il metallo sottostante. Di conseguenza, qualsiasi oggetto di alluminio è in realtà ricoperto da un sottilissimo strato di allumina, che evita ulteriori ossidazioni. Questo fenomeno si chiama “passivazione” ed è una sorta di antiruggine naturale. La lode dell’alluminio ha però un finale a sorpresa. Mettiamo insieme i pezzi: l’allumina è pressoché l’unica fonte esistente di alluminio; si trova abbondante in natura; è un ossido molto stabile, per cui serve molta energia per decomporlo… Tiriamo le somme: non sarà che la produzione di alluminio ha costi energetici spropositati? È proprio così. L’unico processo utilizzato per produrre alluminio prevede la sua fusione in miscela con altri sali e la successiva riduzione per via elettrolitica, il che significa far passare corrente elettrica nell’ossido fuso per ottenere ossigeno e alluminio. Per produrre una tonnellata di metallo servono a spanne 12.000 – 13.000 kWh di energia elettrica ed è per questo che gli impianti di produzione sono, tipicamente, vicini a centrali elettriche. È bene ricordarlo la prossima volta che buttiamo la lattina nel bidone della differenziata.

[Ugo Finardi – Chimico, ricercatore CNR]

 

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