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marzo 30, 2020

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¿Es el aluminio una alternativa viable al cobre?
¿Es el aluminio una alternativa viable al cobre?

¿Aluminio o cobre?

El alza del precio de las materias primas y la falta de suministro de cobre obligan cada vez más a los fabricantes de equipos originales (OEM) a considerar metales alternativos, como el aluminio, para las aplicaciones de cables y alambres. A pesar de ser más ligero y barato que el cobre, la adopción generalizada del aluminio se ha visto menoscabada a lo largo de la historia por los inconvenientes de utilizar ese material. 

La preocupación sobre el suministro disponible de cobre no es algo nuevo. En 1924, tras realizar labores de consultoría por el mundo, Ira B. Joralemon, geólogo y experto en minería de cobre, advirtió: «La era del cobre será breve.  Dado el intenso ritmo con el que se debe producir este material, el suministro de cobre en el mundo difícilmente durará unos veinte años... Nuestra civilización basada en la energía eléctrica decaerá y fallecerá». 

Puede que la predicción de Ira no se haga realidad, pero tenía motivos para estar preocupado. El cobre tiene el rango de conductividad eléctrica más alto de todos los metales no preciosos y, como consecuencia, hemos observado un constante aumento de su demanda durante los últimos 50 años. 

El aluminio frente al cobre

En entornos industriales, el cobre se utiliza habitualmente en cables de alto y extraalto voltaje, cables de edificios, cableado de telecomunicaciones y transformadores. Por otro lado, el aluminio se utiliza predominantemente en cableado aéreo de alto voltaje, rotores de motores de inducción y cables subterráneos de bajo voltaje.

Ciertas aplicaciones requieren un determinado metal, por lo que no existe la posibilidad de buscar una alternativa. Sin embargo, en el caso de algunos productos, se puede usar aluminio como sustituto directo. El ejemplo más claro lo encontramos en el material de devanado utilizado en los inductores u obturadores. No obstante, antes de cambiar de material, hay algunos puntos clave que se deben tener en cuenta.

En primer lugar, el aluminio no está disponible en tantas secciones transversales de devanado. A menudo hay que usar una sección transversal más larga que la requerida, aumentando tanto la masa como el volumen del devanado. 

El aluminio también tiene un punto de fusión inferior al del cobre. Dado que se funde a 660 ºC en comparación con los 1085 ºC del cobre, el aluminio no puede utilizarse en aplicaciones donde puedan experimentarse sobrecargas altas, ya que esa energía no se absorberá lo suficientemente rápido. 

Históricamente, la tecnología de conexiones y terminales ha constituido otro obstáculo para el uso de cables y alambres de aluminio. Las conexiones de terminales entre aluminio y cobre pueden provocar corrosión galvánica, causando un aumento de la resistividad eléctrica y una reducción de la conductividad, lo que aumenta las pérdidas y provoca fallos en las unidades.

Puede que el suministro de cobre no haya decaído de la forma en que Joralemon predijo hace 100 años, pero para seguir siendo competitivos, los fabricantes deben sopesar los pros y los contras de los materiales alternativos.

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