Instituto Fraunhofer de Máquinas-Ferramenta e Tecnologia de Conformação desenvolve novo processo para fabricar espuma de alumínio a partir de resíduos de alumínio

De acordo com pt.wedoany.com-O alumínio é um material importante para a mobilidade sustentável e produtos que economizam recursos, mas sua produção consome muita energia. A equipe de pesquisa do Instituto Fraunhofer de Máquinas-Ferramenta e Tecnologia de Conformação (Fraunhofer IWU) demonstrou um novo caminho de reciclagem que permite reintroduzir seletivamente resíduos de produção, cavacos de alumínio e componentes de espuma de alumínio em fim de vida no processo produtivo, tornando a produção de espuma de alumínio orientada à circularidade mais viável e com potencial para reduzir o uso de alumínio primário.

A espuma de alumínio é um material estrutural leve, com baixa densidade, alta capacidade de absorção de energia e boas propriedades de amortecimento, sendo frequentemente utilizada na indústria automotiva, estruturas mecânicas, construção civil e sistemas leves de eficiência energética. Atualmente, esse material é produzido principalmente por metalurgia do pó, a partir de pó de liga de alumínio, cujo processo de preparação é relativamente complexo e de custo elevado.

A equipe concentrou-se na utilização de materiais circulares na produção de espuma por metalurgia do pó, incluindo cavacos de alumínio de pureza comercial, resíduos de produção e materiais em fim de vida. Uma abordagem central consiste em substituir parcial ou totalmente o pó de liga de alumínio novo, de alto consumo energético, por cavacos de alumínio tratados: após moagem e classificação granulométrica, os cavacos formam uma matéria-prima em pó que pode ser processada em semielaborados expansíveis, resultando em espumas com estrutura e densidade equivalentes às dos produtos fabricados por processos tradicionais.

O Dr.-Ing. Jörg Hohlfeld, líder do grupo de espumas metálicas do Fraunhofer IWU, destaca que devolver diretamente os resíduos de produção ao ciclo de materiais tem alto valor ecológico e econômico; a produção de alumínio reciclado consome significativamente menos energia do que o alumínio primário, reduzindo assim os custos de material e as emissões de CO₂.

Além dos cavacos de alumínio, a pesquisa também abrange resíduos de alumínio de maior volume, como folhas, bobinas (aparas de grandes rolos de chapa de alumínio) e materiais de rodas, que, após múltiplas etapas mecânicas de corte, trituração, moagem e peneiramento, resultam em pós com granulometria adequada para a produção de espuma. Em tese, componentes de espuma de alumínio em fim de vida também podem retornar ao ciclo de materiais; para isso, a equipe desenvolveu métodos de trituração, separação e pós-tratamento classificados por propriedades do material. A reciclagem não depende de simples refusão, mas utiliza reciclagem em estado sólido (Solid-State-Recycling), preservando grande parte da estrutura original do material no produto final, reduzindo assim o consumo de energia e as perdas de material.

A pesquisa mostra que resíduos de alumínio em pó podem substituir tecnicamente, de forma equivalente, o pó de liga de alumínio novo. Em setores com altos requisitos de leveza, como a indústria automotiva, engenharia mecânica e tecnologia ferroviária, essas soluções de reciclagem oferecem suporte à construção de cadeias de valor circulares. Como próximos passos, a equipe planeja continuar desenvolvendo o desempenho do material diante das flutuações de qualidade dos resíduos, além de realizar uma avaliação do ciclo de vida para fornecer dados quantitativos para aplicações industriais.