Diseñan un método más eficiente para reciclar metales valiosos de los residuos electrónicos

Investigadores han descubierto un sistema que separa eficazmente el tántalo de los condensadores, el galio de los diodos emisores de luz desechados y el indio de las películas conductoras solares usadas.

Un equipo de investigadores ha desarrollado un método para reciclar metales valiosos a partir de residuos electrónicos de forma más eficiente, reduciendo al mismo tiempo y significativamente el impacto ambiental que suele asociarse al reciclado de metales.

El reciclaje de metales puede reducir la necesidad de minería, lo que disminuye los daños ambientales asociados a la extracción de materias primas, como la deforestación, la contaminación del agua y las emisiones de gases de efecto invernadero. «Nuestro proceso ofrece reducciones significativas de los costes operativos y las emisiones de gases de efecto invernadero, lo que lo convierte en un avance fundamental en el reciclaje sostenible», afirma James Tour, catedrático de Química y profesor de Ciencia de los Materiales y Nanoingeniería de la Universidad Rice (EE.UU.) y que ha dirigido el equipo de investigación.

El trabajo del equipo de investigación se ha publicado este mes en Nature Chemical Engineering.

La nueva técnica mejora la recuperación de metales críticos y se basa en los trabajos anteriores de Tour sobre eliminación de residuos mediante calentamiento Joule instantáneo (FJH). Este proceso consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de un material para calentarlo rápidamente a temperaturas extremadamente altas, transformándolo en distintas sustancias.

Los investigadores aplicaron los procesos de cloración y carbocloración FJH para extraer metales valiosos, como galio, indio y tantalio, de los residuos electrónicos. Los métodos tradicionales de reciclado, como la hidrometalurgia y la pirometalurgia, consumen mucha energía, producen flujos de residuos nocivos e implican grandes cantidades de ácido.

En cambio, el nuevo método elimina estos problemas al permitir un control preciso de la temperatura y una separación rápida de los metales sin utilizar agua, ácidos ni otros disolventes, lo que reduce considerablemente el daño ambiental.

«Estamos intentando adaptar este método a la recuperación de otros metales críticos a partir de flujos de residuos», afirma Bing Deng, antiguo estudiante postdoctoral de Rice, actual profesor adjunto de la Universidad de Tsinghua (China) y coautor del estudio.

Resultados eficaces

Los científicos descubrieron que su método separa eficazmente el tántalo de los condensadores, el galio de los diodos emisores de luz desechados y el indio de las películas conductoras solares usadas. Controlando con precisión las condiciones de reacción, el equipo consiguió una pureza del metal superior al 95% y un rendimiento superior al 85%.

Además, el método es prometedor para la extracción de litio y elementos de tierras raras, según Shichen Xu, investigador postdoctoral de Rice y coautor del estudio.

«Este avance aborda el acuciante problema de la escasez crítica de metales y el impacto ambiental negativo, a la vez que incentiva económicamente a las industrias de reciclaje a escala mundial con un proceso de recuperación más eficiente», afirma Xu.