06 febrero, 2022
Por UAM
*En la Unidad Iztapalapa de la UAM se desarrollan procesos para recuperar metales contenidos
en teléfonos móviles
Los desechos electrónicos contienen una amplia gama de componentes que pueden ser recuperados y reutilizados para la fabricación de otros objetos, por lo que canalizar adecuadamente los dispositivos obsoletos o que ya no se utilizan es vital para frenar gran parte de la contaminación ambiental, advirtió la maestra Brenda Anahí Segura Bailón durante la charla Una segunda oportunidad a tu dispositivo electrónico: reciclar y aprovechar.
Estos residuos contienen algunos materiales plásticos y cerámicos, y 60 por ciento de los componentes son metálicos, algunos de ellos –cobre, aluminio, oro y plata– cuentan con valor agregado alto; otros también pueden reutilizarse o reincorporarse a la industria y algunos otros son tóxicos y muy contaminantes, entre ellos el plomo, arsénico, mercurio, cadmio y cromo.
Algunos estudios han demostrado que pueden encontrarse de diez a diez mil gramos de oro por tonelada de basura electrónica, por lo que los métodos de recuperación de metales en los desechos electrónicos ya se están llevando a cabo de manera industrial.
Los procesos hidrometalúrgicos son una alternativa más sustentable basada en una operación unitaria llamada lixiviación, que trata de extraer o disolver los materiales sólidos que conforman la chatarra electrónica mediante diversas soluciones menos contaminantes o corrosivas, amigables con el medio ambiente y que no provocan daños severos a la salud, lo que minimiza el gasto energético al prescindir del uso de hornos.
En el Laboratorio de Hidrometalurgia de la Unidad Iztapalapa se están desarrollando técnicas enfocadas en la recuperación de metales contenidos en las tres partes principales de un dispositivo móvil. Para recuperar aquellos contenidos en la tarjeta de circuito impreso se recolectaron alrededor de 800 teléfonos celulares, se desmanteló cada uno en forma manual retirando carcasas, batería y pantallas; las tarjetas se trituraron y se obtuvo una muestra.
Luego de un análisis químico para identificar los metales presentes y la cantidad en la muestra de residuos, se les ejecutó un proceso de lixiviación. En esta etapa se realizó la extracción del cobre, para lo cual se utilizó ácido cítrico sustituyendo al ácido sulfúrico, se puso en contacto con las tarjetas ya trituradas, se agitaron por un tiempo, y de ahí se obtuvo el cobre en estado de oxidación.
Después de ello era importante pasar a la fase de recuperación del metal para lo cual se aplicó corriente eléctrica para producir un cambio en sus moléculas y convertirlo a su estado original. La solución residual de esta segunda fase se reutilizó en un nuevo ciclo de lixiviación-recuperación, es decir, se aplicó la misma solución para iniciar el proceso con un nuevo lote de tarjetas de circuito impreso.
En el proceso han sido evaluados de tres a cinco ciclos, además el material residual sólido, remanente de la primera etapa, se acopla una segunda vez para la extracción de oro, por ejemplo. Con base en estas pruebas experimentales a nivel laboratorio se puede concluir que es posible recuperar metales contenidos en la basura electrónica.
Para la colecta de teléfonos no se hizo distinción por marcas o modelos; sin embargo, las características varían de acuerdo con el año de fabricación, en los celulares IPhone, la tarjeta de circuito impreso está formada mayoritariamente por material plástico; por ello, hay varias propuestas para clasificar estos dispositivos por marca o por modelo a la hora de procesarlos como desechos electrónicos.
En Bélgica existe el complejo más grande para el tratamiento de desechos electrónicos y recuperación de metales. Una vez que se recolecta el dispositivo se desmantela con el fin de retirar las partes plásticas, de vidrio o cerámicas, después se hace una separación física del material metálico del que no lo es y se funde y se depura para extraer los residuos de material plástico y metálico que hayan quedado.
El problema es que la fundición se realiza en hornos que generan una temperatura arriba de los mil grados centígrados, lo que produce gases muy contaminantes. El proceso continúa con la separación química en el que se utilizan diferentes soluciones para obtener los metales base como el cobre, hierro, plomo, aluminio, zinc, entre otros y, por otro lado, los metales preciosos como el oro y la plata.
Para llevar a cabo estos métodos se utilizan soluciones cianuradas y ácidos inorgánicos como el sulfúrico, el clorhídrico y el nítrico, que son altamente corrosivas y tóxicas, y si se desechan al medio ambiente pueden producir problemas ambientales y de salud. Los dos procedimientos, fundición y separación química se catalogan como etapas críticas de la técnica, provocando contaminación de agua y gases altamente tóxicos.
Los procesos hidrometalúrgicos están enfocados en reusar las soluciones en diferentes ciclos del tratamiento para aprovechar al máximo el agua y todos los metales extraídos de manera productiva. Es importante tratar éstos en diferentes fases para obtener productos y subproductos que puedan ser viables para su reincorporación al mercado o para un tratamiento secundario en el caso de componentes contaminantes.
