Casos prácticos

Casos prácticos
El cobre hace que las pilas alcalinas sean más seguras

Muchos objetos en nuestros hogares, como los mandos de la televisión, las cámaras de fotos, las radios, los relojes y las linternas, no servirían para nada sin las pilas alcalinas que les suministran energía. Para aquellos que tengan hijos, quedarse sin pilas de repuesto para los juguetes, videoconsolas y otros aparatos puede provocar una “crisis familiar”. Las pilas también se utilizan en el exterior de la casa para el equipamiento del jardín, así como en oficinas y colegios. Es difícil imaginar un mundo sin pilas.

Un nuevo e innovador alambre utilizado en las pilas ha simplificado todavía más los mecanismos básicos de la pila alcalina, haciéndola más segura y ecológica, además de ayudar a mejorar su rendimiento. Este es el motivo por el que los fabricantes de pilas han decidido introducirlo en sus productos finales.

El funcionamiento de la pila alcalina se basa en la conductividad del cobre, con el llamado alfiler de la pila como colector de carga negativa. Tradicionalmente, el alambre del alfiler de la pila se hacía de una aleación de cobre-zinc con una fina capa de estaño para reducir el desarrollo de gas de hidrógeno en la celda. El estaño se aplicaba usando un proceso de electrodeposición. Durante el uso, el gas de hidrógeno se produce a partir del proceso de oxidación natural; bajo circunstancias específicas, el gas puede mezclarse con el aire para crear una atmósfera explosiva.

El nuevo alambre de la pila utiliza una aleación de cobre modificada que ya contiene estaño, eliminándose de esta forma el proceso de electrodeposición y el consiguiente flujo de desechos.

Quien dijo “si no está roto, no lo arregles”, no sabía todo lo que el cobre puede ofrecer todavía cuando se combina con otros metales, en este caso con el zinc y el estaño, de una forma nueva e innovadora.

El cobre hace que los vehículos sean seguros y confortables

Los coches que vemos hoy en día en las carreteras son muy diferentes a los que se conducían hace tan solo una década. También es muy posible que los vehículos que estén en circulación dentro de diez años nos resulten impensables en la actualidad. Los fabricantes de automóviles están continuamente esforzándose para hacer que sus productos consuman menos combustible, sean más ecológicos, confortables y atractivos e incluyan nuevas características que despertarán el interés de sus clientes. Pero, todo esto, necesitan lograrlo sin aumentar el peso de los vehículos.

Las aleaciones de latón se han utilizado durante décadas en los sectores de la automoción y el equipamiento industrial. Sin embargo, a medida que la temperatura en los motores de combustión ha continuado aumentando, se necesitan nuevas aleaciones para conseguir el rendimiento deseado.

La industria del cobre ha diseñado una innovadora aleación de latón para cumplir  específicamente con los requisitos de alto rendimiento de los sectores de la automoción y el equipamiento industrial. Esta aleación contiene un 70% de cobre con pequeñas cantidades de manganeso, aluminio, silicio, hierro y zinc.

La nueva aleación ofrece la posibilidad de ahorrar espacio con una construcción ligera, contribuyendo la tendencia a la reducción en la tecnología de los motores en el sector de la automoción. Su resistencia al calor es mucho mayor que la de otros materiales alternativos, soportando incluso temperaturas de hasta 400ºC. Además, tiene una extraordinaria resistencia al desgaste, resulta más ecológico tanto en su producción como en su uso final, todo ello, conservando las ventajas de otras aleaciones de latón.

Ojalá las personas pudiésemos recurrir a una solución tan innovadora para perder peso.

El cobre hace posible una energía solar más asequible

Parece improbable que las fuentes tradicionales de energía vayan a durar para siempre, por lo que la carrera por encontrar fuentes alternativas más sostenible ya está en marcha. La tecnología fotovoltaica, que funciona con la energía solar, ha evolucionado mucho más rápido de lo previsto y ha superado las expectativas que se tenían sobre ella. Los paneles solares se han popularizado rápidamente y ahora son más asequibles. El papel del cobre en esta evolución ha sido fundamental.

Gracias a sus propiedades intrínsecas, como la conductividad, la facilidad de procesado, y sus propiedades mecánicas, el cobre siempre ha sido el material elegido para la extracción eficiente de la electricidad de las células solares. Utilizado en láminas relativamente gruesas pero maleables, el cobre resulta el material idóneo para las células de silicio ya que reduce su fragilidad.

A la vista de estas propiedades, los fabricantes han creado nuevos materiales que utilizan cobre y que permiten la producción masiva automatizada de paneles solares. La cinta de conexión conocida como ‘ribbon’ consiste en un tipo de cobre extremadamente puro que se aplana a partir de un cable redondo y se recubre de estaño. La principal ventaja es su resistencia mecánica. Los ‘ribbons’ permiten obtener placas más finas, reducir la resistencia eléctrica y maximizar la producción.

Esta producción industrial hace que sean mucho más asequibles e incrementa la penetración en el mercado de esta tecnología energética renovable. Si bien esto supone una cuota mucho mayor de producción de energía sostenible, con una reducción de la huella de carbono y la emisión de gases de efecto invernadero, por desgracia, no se puede garantizar que el sol vaya a brillar más a menudo.

El cobre ayuda a que los trenes sean más rápidos y fiables

Ahora que hemos comprobado las ventajas de los trenes de alta velocidad, que nos llevan a donde queremos más rápidamente y mejor, no nos gustaría tener que volver a los trenes de antes. Gracias a la industria del cobre, no tenemos ni que pensarlo. Un hilo de contacto de nueva generación ofrece una alternativa superior al costoso hilo de contacto de cobre-plata habitualmente utilizado en los sistemas de catenaria, y además es más respetuoso con el medio ambiente. El nuevo hilo, que sigue siendo de cobre con una pureza > 99,9%, incorpora pequeñas cantidades de aleaciones que mejoran la resistencia al desgaste hasta en un 50%, sin reducir la conductividad. Al ajustar la composición de la aleación, los fabricantes pueden personalizar el rendimiento de los hilos para ajustarse a los requisitos de cada cliente.

Un factor importante a la hora de incrementar la velocidad máxima de los trenes es la capacidad para mantener el pantógrafo constantemente en contacto con la catenaria. A medida que se incrementa la velocidad del tren, más se mueve arriba y abajo la catenaria, un fenómeno conocido como propagación de ondas. Los nuevos cables son capaces de soportar una mayor tensión mecánica reduciendo el movimiento oscilante, lo que permite incrementar la velocidad máxima.

En comparación con los actuales hilos de cobre-plata, los nuevos hilos de contacto también ofrecen un ahorro de costes del 40% y hasta un 50% menos de desgaste. Esto último supone un incremento de la vida útil, reduce las tareas de mantenimiento y mejora la eficiencia de recursos, al necesitarse menos sustituciones de líneas.

El cobre previene la proliferación de hongos en los edificios

Aunque los sistemas de aire acondicionado ayudan a hacernos la vida más agradable en los calurosos meses de verano, también constituyen un entorno apropiado para la proliferación de bacterias y moho. Contaminantes como las esporas de moho, el polvo, el polen y las bacterias, suelen extenderse por estos sistemas, pudiendo afectar negativamente a la salud de las personas. Al menos esto es lo que ocurre en los sistemas convencionales de aire acondicionado que usan aluminio. El cobre es un material antimicrobiano de forma inherente y cuando se utiliza en los sistemas de aire acondicionado, puede inhibir el crecimiento de dichos organismos hasta en un 99,99% para las bacterias y un 99,74% para los hongos, en comparación con sistemas con aletas de aluminio. El cobre también proporciona la solución de mayor eficiencia energética, respetuosa con el medio ambiente y de fácil aplicación, y ofrece una resistencia excelente a la corrosión y una total reciclabilidad.

A pesar de que una instalación de cobre puede tener un mayor coste, la inversión inicial se compensa ampliamente con las ventajas en los costes directos a largo plazo, incluyendo un mantenimiento mínimo, una vida útil más amplia y un menor consumo energético, que permite reducir la huella de carbono. Además de todo esto, también existen ventajas indirectas como un entorno más saludable y una disminución de los costes sanitarios al reducirse el riesgo de contraer una infección.

El cobre incrementa la eficiencia energética en los sistemas de aire acondicionado

Diseñados originalmente para espacios públicos en climas cálidos, los sistemas de aire acondicionado se utilizan cada vez más en nuestras oficinas, nuestros medios de transporte e incluso en nuestros hogares. En consecuencia, también ha aumentado la cantidad de energía consumida por estos sistemas. La industria de la climatización ha respondido buscando soluciones que son más eficientes energéticamente, usan menos refrigerante (incluyendo aquellos que no son nocivos para la capa de ozono), y ofrecen un menor coste total.

Las innovaciones en el diseño de tubos de cobre han ofrecido ventajas significativas en el rendimiento global de las unidades de aire acondicionado. Los nuevos tubos tienen un menor diámetro y cuentan con ranuras en su pared interior. Estas dos características mejoran la transferencia de calor entre el refrigerante y las paredes de los tubos y mejoran la eficiencia energética. Estos tubos requieren menos material, permiten el uso de un menor volumen de refrigerante y ofrecen una mayor flexibilidad en el diseño. Aunque pueda ser preferible un rediseño de las unidades de aire acondicionado, por razones estéticas, la nueva tecnología de tubos conocida como MicroGroove resulta compatible con los métodos y equipos de producción que se utilizan actualmente en la industria de la climatización. Estos tubos ranurados de menor diámetro están disponibles en una amplia gama de aleaciones para abarcar todas las necesidades del mercado.

Afortunadamente, el cobre es un material que puede reciclarse una y otra vez, sin ninguna pérdida de rendimiento. Si no fuera así, los múltiples dispositivos electrónicos que utilizamos en nuestra vida diaria, dejarían de existir, al menos en su actual forma.