O alumínio é bom para painéis solares?

O alumínio (ou alumínio em inglês americano e inglês canadense) é um elemento químico com o símbolo Al e número atômico 13. O alumínio tem uma densidade inferior à de outros metais comuns, aproximadamente um terço da do aço. Tem grande afinidade com o oxigênio e forma uma camada protetora de óxido na superfície quando exposto ao ar. O alumínio se assemelha visualmente à prata, tanto na cor quanto na grande capacidade de refletir a luz. É macio, não magnético e dúctil. Possui um isótopo estável, 27Al; este isótopo é muito comum, tornando o alumínio o décimo segundo elemento mais comum no Universo. A radioatividade do 26Al é usada na radiodação.

Quimicamente, o alumínio é um metal pós-transição do grupo do boro; como é comum no grupo, o alumínio forma compostos principalmente no estado de oxidação +3. O cátion alumínio Al3+ é pequeno e altamente carregado; como tal, é polarizador e as ligações nas formas de alumínio tendem à covalência. A forte afinidade com o oxigênio leva à associação comum do alumínio com o oxigênio da natureza na forma de óxidos; por esta razão, o alumínio é encontrado na Terra principalmente nas rochas da crosta, onde é o terceiro elemento mais abundante depois do oxigênio e do silício, e não no manto, e praticamente nunca como metal livre.

A descoberta do alumínio foi anunciada em 1825 pelo físico dinamarquês Hans Christian Ørsted. A primeira produção industrial de alumínio foi iniciada pelo químico francês Henri Étienne Sainte-Claire Deville em 1856. O alumínio tornou-se muito mais disponível ao público com o processo Hall-Héroult desenvolvido de forma independente pelo engenheiro francês Paul Héroult e pelo engenheiro americano Charles Martin Hall em 1886, e a produção em massa de alumínio levou ao seu uso extensivo na indústria e na vida cotidiana. Na Primeira e Segunda Guerras Mundiais, o alumínio foi um recurso estratégico crucial para a aviação. Em 1954, o alumínio tornou-se o metal não ferroso mais produzido, superando o cobre. No século 21, a maior parte do alumínio foi consumida em transporte, engenharia, construção e embalagens nos Estados Unidos, Europa Ocidental e Japão.

Apesar de sua prevalência no meio ambiente, nenhum organismo vivo é conhecido por utilizar sais de alumínio metabolicamente, mas o alumínio é bem tolerado por plantas e animais. Devido à abundância destes sais, o potencial para um papel biológico para eles é de interesse contínuo e os estudos continuam.

Aplicativo

Veja também: Liga de alumínio

A produção global de alumínio em 2016 foi de 58,8 milhões de toneladas métricas. Excedeu o de qualquer outro metal, exceto o ferro (1.231 milhões de toneladas métricas).

O alumínio é quase sempre ligado, o que melhora significativamente suas propriedades mecânicas, especialmente quando temperado. Por exemplo, as folhas de alumínio e latas de bebidas comuns são ligas de 92% a 99% de alumínio.[140] Os principais agentes de liga são cobre, zinco, magnésio, manganês e silício (por exemplo, duralumínio) com os níveis de outros metais em uma pequena porcentagem em peso.[141] O alumínio, tanto forjado quanto fundido, foi ligado com: manganês, silício, magnésio, cobre e zinco, entre outros.[142] Por exemplo, a família de ligas Kynal foi desenvolvida pelo fabricante químico britânico Imperial Chemical Industries.

Lata de alumínio

Os principais usos do metal alumínio estão em:

• Transporte (automóveis, aeronaves, caminhões, vagões ferroviários, embarcações marítimas, bicicletas, naves espaciais, etc.). O alumínio é utilizado devido à sua baixa densidade;

• Embalagem (latas, papel alumínio, moldura, etc.). O alumínio é usado porque não é tóxico (veja abaixo), não é adsorvente e é à prova de lascas;

• Construção civil (janelas, portas, revestimentos, arames de construção, revestimentos, telhados, etc.). Como o aço é mais barato, o alumínio é usado quando leveza, resistência à corrosão ou características de engenharia são importantes;

• Usos relacionados à eletricidade (ligas condutoras, motores e geradores, transformadores, capacitores, etc.). O alumínio é usado porque é relativamente barato, altamente condutivo, possui resistência mecânica adequada e baixa densidade e resiste à corrosão;

• Uma ampla variedade de utensílios domésticos, desde utensílios de cozinha até móveis. Baixa densidade, boa aparência, facilidade de fabricação e durabilidade são os principais fatores do uso do alumínio;

• Máquinas e equipamentos (equipamentos de processamento, tubulações, ferramentas). O alumínio é usado devido à sua resistência à corrosão, não piroforicidade e resistência mecânica.

• Gabinetes para computadores portáteis. Atualmente raramente usado sem liga,[144] mas o alumínio pode ser reciclado e o alumínio limpo tem valor de mercado residual: por exemplo, o material da lata de bebida usada (UBC) foi usado para envolver os componentes eletrônicos do laptop MacBook Air, smartphone Pixel 5 ou smartwatch Summit Lite.

Qual é o material do painel solar?

O material da estrutura solar é liga de alumínio 6063.

AA 6063 é uma liga de alumínio, com magnésio e silício como elementos de liga. O padrão que controla sua composição é mantido pela The Aluminum Association. Geralmente tem boas propriedades mecânicas e é tratável termicamente e soldável. É semelhante à liga de alumínio britânica HE9.

6063 é a liga mais comum usada para extrusão de alumínio. Ele permite que formas complexas sejam formadas com superfícies muito lisas adequadas para anodização e, portanto, é popular para aplicações arquitetônicas visíveis, como caixilhos de janelas, caixilhos de portas, telhados e caixilhos de sinalização.

Composição química

A composição da liga de 6063 é: Aiioy de alumínio 6063

Elemento constituinte	Mínimo (% em peso)	Máximo (% em peso)
Alumínio (Al)	97,50%	99,35%
Magnésio (Mg)	0,45%	0,90%
Silício (Si)	0,20%	0,60%
Ferro (Fe)	0	0,35%
Cromo (Cr)	0	0,10%
Cobre (Cu)	0	0,10%
Manganês (Mn)	0	0,10%
Titânio (Ti)	0	0,10%
Zinco (Sn)	0	0,10%
Outros	0	0,15% total (0,05% cada)

Propriedades mecânicas:

6063-T5

A têmpera T5 6063 tem uma resistência à tração máxima de pelo menos 140 MPa (20.000 psi) em espessuras de até 13 milímetros (0,5 pol.) e 130 MPa (19.000 psi) de 13 mm (0,5 pol.) de espessura e resistência ao escoamento de pelo menos 97 MPa (14.000 psi) até 13 milímetros (0,5 pol.) e 90 MPa (13.000 psi) de 13 a 25 mm (0,5 a 1 pol.). Possui alongamento de 8%.

6063-T6

A têmpera T6 6063 tem uma resistência à tração final de pelo menos 190 MPa (28.000 psi) e um limite de escoamento de pelo menos 160 MPa (23.000 psi). Em espessuras de 3,15 milímetros (0,124 pol.) ou menos, possui alongamento de 8% ou mais; em seções mais espessas, apresenta alongamento de 10%.

Conclusão

6063 é usado para fabricação arquitetônica, caixilhos de janelas e portas, tubos e tubos e móveis de alumínio. Portanto, é bom para uso em painéis solares.