¿Puede el aluminio reemplazar una gran cantidad de la demanda de cobre en la transición energética global?

Con la transformación energética global, ¿puede el aluminio reemplazar una gran cantidad de la creciente demanda de cobre? En la actualidad, muchas empresas y académicos de la industria están explorando cómo "reemplazar mejor el cobre con aluminio" y proponen que ajustar la estructura molecular del aluminio puede mejorar su conductividad.

Debido a su excelente conductividad eléctrica, conductividad térmica y ductilidad, el cobre se usa ampliamente en diversas industrias, especialmente en energía eléctrica, construcción, electrodomésticos, transporte y otras industrias. Pero la demanda de cobre está aumentando a medida que el mundo cambia hacia fuentes de energía más ecológicas, como los vehículos eléctricos y las energías renovables, y la fuente de suministro se ha vuelto cada vez más problemática. Un automóvil eléctrico, por ejemplo, utiliza aproximadamente cuatro veces más cobre que un automóvil convencional, y los componentes eléctricos utilizados en las plantas de energía renovable y los cables que los conectan a la red requieren cantidades aún mayores de cobre. Con el creciente precio del cobre en los últimos años, algunos analistas predicen que la brecha del cobre será cada vez mayor. Algunos analistas de la industria incluso llamaron al cobre el “nuevo petróleo”. El mercado se enfrenta a una oferta escasa de cobre, que es crucial para la descarbonización y el uso de energía renovable, lo que podría hacer subir los precios del cobre más del 60% en cuatro años. Por el contrario, el aluminio es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre y sus reservas son aproximadamente mil veces mayores que las del cobre. Dado que el aluminio es mucho más ligero que el cobre, su extracción es más económica y cómoda. En los últimos años, algunas empresas han utilizado el aluminio para sustituir los metales de tierras raras mediante innovación tecnológica. Los fabricantes de todo tipo de productos, desde electricidad hasta aire acondicionado y autopartes, han ahorrado cientos de millones de dólares al cambiar al aluminio en lugar del cobre. Además, los cables de alto voltaje pueden alcanzar distancias más largas utilizando cables de aluminio livianos y económicos.

Sin embargo, algunos analistas del mercado dijeron que esa “sustitución del cobre por aluminio” se ha desacelerado. En aplicaciones eléctricas más amplias, la conductividad eléctrica del aluminio es la principal limitación, con sólo dos tercios de la conductividad del cobre. Los investigadores ya están trabajando para mejorar la conductividad del aluminio, haciéndolo más comercializable que el cobre. Los investigadores creen que cambiar la estructura del metal e introducir aditivos adecuados puede afectar a la conductividad del metal. La técnica experimental, si se realiza plenamente, podría conducir al aluminio superconductor, que podría desempeñar un papel en mercados más allá de las líneas eléctricas, transformando automóviles, productos electrónicos y redes eléctricas.

Si se puede hacer que el aluminio sea más conductor, incluso un 80% o 90% más conductor que el cobre, el aluminio puede reemplazar al cobre, lo que provocará un cambio enorme. Porque ese aluminio es más conductor, más ligero, más barato y más abundante. Con la misma conductividad que el cobre, se podrían utilizar alambres de aluminio más livianos para diseñar motores y otros componentes eléctricos más livianos, lo que permitiría a los automóviles viajar distancias más largas. Todo lo que funciona con electricidad puede hacerse más eficiente, desde la electrónica del automóvil hasta la producción de energía y el suministro de energía a través de la red a su hogar para recargar las baterías del automóvil.

Según los investigadores, vale la pena reinventar el proceso de fabricación de aluminio que lleva dos siglos de antigüedad. En el futuro, utilizarán la nueva aleación de aluminio para fabricar alambres, así como varillas, láminas, etc., y pasarán una serie de pruebas para garantizar que sean más conductores y lo suficientemente fuertes y flexibles para uso industrial. Si esas pruebas pasan, el equipo dice que trabajará con los fabricantes para producir más aleación de aluminio.