Usos, propiedades y aplicaciones del cobre

Por ing. Hernán Hernández

En esta ocasión hablaremos acerca del cobre, sus usos y aplicaciones. Dadas sus características mecánicas y antimicrobianas, es posible utilizarlo en sistemas de telecomunicaciones, electrónica, arte y diseño, etc.

Su baja resistencia permite al cobre una conductividad de casi el doble que la del aluminio. Esta alta conductividad, combinada con ductilidad, fácilmente se puede soldar en uniones económicas y duraderas. Es compatible con todos los materiales aislantes modernos, pero su buena resistencia a la oxidación permite también usarlo sin protección de la superficie.

El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones.

Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.

SU DESARROLLO HISTÓRICO

El uso del cobre se remonta a la prehistoria. En conjunto con el estaño, se obtiene el bronce que marcó toda una época, llegaron a tener tanta importancia que los historiadores llamaron Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la antigüedad. Aunque su uso perdió importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas, campanas y cañones.

A partir del siglo XIX, concretamente de la invención del generador eléctrico en 1831
 por Faraday, el cobre se convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima
 principal de cables e instalaciones eléctricas. El cobre posee un importante papel biológico en 
el proceso de fotosíntesis de las plantas. Y en animales, contribuye a la formación de glóbulos rojos y al mantenimiento de los vasos sanguíneos, nervios, sistema inmunitario y huesos y -por tanto- es un oligoelemento esencial para la vida humana. Además es el tercer metal más utilizado en el mundo, por detrás del hierro y el aluminio.

El cobre posee propiedades físicas, químicas, mecánicas y biológicas que propician su uso industrial en múltiples aplicaciones. Ya sea considerando la cantidad o el valor del metal empleado, el uso industrial del cobre es muy elevado. Es un material importante en multitud de actividades económicas y ha sido considerado un recurso estratégico en situaciones de conflicto.

DIVERSAS APLICACIONES

Área eléctrica, energética y telecomunicaciones.

El cobre es el metal no precioso con mejor conductividad eléctrica. Esto, unido a su ductilidad y resistencia mecánica, tanto a la tracción como a la corrosión, lo han convertido en el material más empleado para fabricar cables eléctricos, tanto de uso industrial como residencial. Asimismo se emplean conductores de cobre en numerosos equipos eléctricos de rendimiento energético, como generadores, motores y transformadores. También son de cobre la mayoría de los cables telefónicos, los cuales además posibilitan el acceso a internet. Por otro lado, todos los equipos informáticos y de telecomunicaciones contienen cobre en mayor o menor medida en sus circuitos integrados, transformadores y cableado interno.

Por otro lado, las fuentes de energía renovable serán cruciales para abastecer la creciente demanda de energía que acompañará a la continua industrialización del mundo. Una simple aeroturbina contiene más de una tonelada de cobre. Todos estos sistemas dependen en gran medida del cobre para transmitir la energía que generan con la máxima eficacia y el mínimo impacto medioambiental.

Transportes. El cobre se emplea también en varios componentes de coches y camiones, principalmente los radiadores, frenos y cojinetes, además naturalmente de los cables y motores eléctricos. Un transporte pequeño contiene en total en torno a 25 kg de cobre, subiendo esta cifra a 45 kg para los de mayor tamaño. También los trenes requieren grandes cantidades de cobre en su construcción: 1-2 toneladas en los trenes tradicionales y hasta 4 toneladas en los de alta velocidad. Además las catenarias contienen unas 10 toneladas de cobre por kilómetro en las líneas de alta velocidad.

Otros usos. Una gran parte de las redes de transporte de agua en algún momento fueron hechas de cobre o latón, debido a su resistencia a la corrosión y sus propiedades anti-microbianas. El cobre se emplea también a menudo para los pomos de las puertas de locales públicos, y para utensilios sanitarios en hospitales ya que sus propiedades anti-bacterianas evitan el contagio de infecciones y la propagación de epidemias.

Por si fuera poco, desde el inicio de la acuñación de monedas en la Edad Antigua el cobre se emplea como materia prima de las mismas, a veces puro y, más a menudo, en aleaciones. Como vez el cobre es y ha sido muy importante en muchos aspectos.