Flashcards: Recursos i materials

Totes les targetes del tema

Per fer-hi una ullada ràpida o repassar-les en paper.

1. 1. Què és una matèria primera?

   El recurs natural (mineral, fòssil o biomassa) del qual s'obté un material tècnic després de transformar-lo.

2. 2. Quins tres orígens poden tenir les matèries primeres? Posa'n un exemple de cadascun.

   Mineral (bauxita, mineral de ferro, sorra), fòssil (petroli, gas natural) i vegetal o animal, la biomassa (fusta, fibres naturals, cautxú).

3. 3. Quan un recurs és renovable i quan no ho és?

   És renovable si es regenera a un ritme comparable al del seu consum (la fusta d'un bosc gestionat). No renovable, si les reserves són limitades i s'esgoten (metalls, petroli).

4. 4. Error típic: tot el que ve de la natura és renovable?

   No. La bauxita i el petroli són naturals però no renovables, perquè no es reposen a escala humana. La fusta d'un bosc gestionat sí que ho és, perquè es replanta.

5. 5. Quines són les tres etapes per obtenir un material a partir del recurs natural?

   Extracció (mineria, extracció de cru, tala), transformació (metal·lúrgia, refinatge, polimerització) i conformació (lingots, planxes, granza).

6. 6. Què és la metal·lúrgia?

   El conjunt de processos que separen un metall de la seva mena i el preparen com a material útil. Per exemple, al forn alt es redueix l'òxid de ferro amb carboni.

7. 7. De quina matèria primera s'obté l'alumini i quin pas consumeix més energia?

   De la bauxita, un mineral no renovable. Se n'extreu l'alúmina i, per electròlisi, el metall: l'electròlisi és extraordinàriament intensiva en electricitat.

8. 8. Què és la sostenibilitat?

   Cobrir les necessitats actuals sense comprometre les de les generacions futures. Aplicada als materials, obliga a mirar tot el cicle de vida.

9. 9. Quines són les fases del cicle de vida d'un material?

   Extracció, fabricació, distribució, ús i final de vida.

10. 10. De quines tres maneres pot acabar un material al final de la seva vida?

    Com a residu (abocador o incineració), reutilitzat (el mateix objecte torna a fer servei) o reciclat (es reprocessa per fer material nou).

11. 11. Què és l'anàlisi del cicle de vida (ACV)?

    L'eina que quantifica l'impacte ambiental (energia, emissions, aigua, residus) d'un producte en totes les fases de la seva vida. Permet comparar materials de manera justa.

12. 12. En quin ordre prioritza les 3 R la jerarquia de gestió de residus?

    Reduir, reutilitzar i reciclar. Reduir és la millor opció perquè evita l'impacte; reciclar encara consumeix energia per reprocessar.

13. 13. Error típic: reutilitzar i reciclar són el mateix?

    No. Reutilitzar és tornar a usar el mateix objecte sense transformar-lo (un envàs retornable); reciclar és transformar el material del residu per fer-ne de nou. Reutilitzar estalvia més energia.

14. 14. Quanta energia estalvia reciclar alumini i per què?

    Fins al 95 %: només cal fondre'l, sense extracció ni electròlisi. Reciclar-lo consumeix uns $0{,}7\ \mathrm{kWh/kg}$ contra uns $14\ \mathrm{kWh/kg}$ d'obtenir-lo de la bauxita.

15. 15. Per què reciclar vidre estalvia molta menys energia que reciclar alumini?

    Perquè el vidre nou també s'obté fonent matèries primeres (sorra), sense cap pas tan costós com l'electròlisi de l'alumini: fondre vidre vell o fondre sorra requereix una energia força semblant.

16. 16. Quins materials es poden refondre i reciclar una vegada i una altra sense perdre qualitat?

    L'acer, l'alumini i el vidre. Els plàstics, en canvi, es reciclen amb dificultat i sovint perden qualitat.

17. 17. Per què els termoplàstics es reciclen bé i els termoestables no?

    Els termoplàstics es poden tornar a fondre i conformar. Els termoestables, un cop curats, no es poden refondre, i això els penalitza al final de la vida útil.

18. 18. Què és l'ecodisseny?

    Pensar un producte, ja des del projecte, perquè sigui fàcil de desmuntar, reparar i reciclar.

19. 19. Què és l'energia incorporada d'un material?

    L'energia total que cal per portar un quilo de material fins a la porta de la fàbrica: extracció, transport, processament i conformació. Es mesura en $\mathrm{MJ/kg}$.

20. 20. Quins criteris es ponderen per seleccionar un material?

    Propietats mecàniques, densitat i pes, resistència a la corrosió i durabilitat, cost, impacte ambiental i reciclabilitat, i altres segons el cas (aspecte, conductivitat, temperatura de servei).

21. 21. Error típic: existeix el millor material en abstracte?

    No. Es tria el més adequat als requisits del producte, i gairebé sempre és un compromís: el més resistent pot ser el més car o el més pesat.

22. 22. Quins passos segueix el procés típic de selecció d'un material?

    Llistar els requisits, descartar els materials que no els compleixen i, entre els que queden, triar el de millor compromís (sovint cost i impacte).

23. 23. Què és la resistència específica i quan és el criteri clau?

    La resistència dividida per la densitat, $\sigma/\rho$: diu quant aguanta un material per unitat de pes. És clau quan el pes importa (transport, aeronàutica).

24. 24. Per què als avions es fa servir alumini si l'acer és més resistent?

    Perquè l'alumini té més resistència específica: aproximadament $300/2{,}7 \approx 111$ davant de $500/7{,}8 \approx 64$ de l'acer. Aguanta més per unitat de pes.