Investigadores de RWTH Aachen lideran un innovador proceso para reciclar metales críticos
El profesor Bernd Friedrich y su equipo han desarrollado un método revolucionario que podría transformar el reciclaje de metales críticos provenientes de desechos electrónicos. Este avance se presenta como una solución a la problemática del desperdicio de recursos valiosos en vertederos.
Las placas de circuito estándar, presentes en dispositivos desde computadoras hasta teléfonos inteligentes, contienen aproximadamente 40 metales diferentes. Aunque algunos, como el oro o el cobre, pueden recuperarse con relativa facilidad, la mayoría termina en un subproducto industrial conocido como “escoria”. Este material a veces se reutiliza en la construcción de carreteras, pero muchas veces acaba en vertederos.
Nueva perspectiva sobre el reciclaje de metales
Durante más de 26 años, Friedrich, al frente del Instituto de Ingeniería de Procesos Metalúrgicos y Reciclaje de Metales (IME) de RWTH, ha centrado su investigación en el reciclaje y la economía circular. Es inaceptable para él que recursos tan valiosos terminen en vertederos, especialmente cuando se trata de metales críticos.
El término “crítico” hace referencia a aquellos materiales que son económicamente importantes pero que son raros o provienen de regiones políticamente inestables, lo que genera incertidumbre sobre su suministro futuro. Un caso emblemático es el tantalio, utilizado en los capacitores de smartphones 5G, que se extrae principalmente en la República Democrática del Congo y China. Al final de su vida útil, los smartphones dejan atrapados el tantalio y más de 30 otros metales en la escoria.
Un nuevo programa prioritario coordinado por la Fundación Alemana de Investigación (DFG), del cual RWTH forma parte, busca cambiar esta realidad. Tradicionalmente, el reciclaje implica triturar las placas de circuito y calentarlas en hornos. Los metales preciosos como oro, cobre, plata y plomo se hunden debido a su alta densidad, mientras que el resto solidifica como escoria. Este fenómeno es similar a lo que ocurre cuando se mezcla agua con aceite: el aceite flota por encima del agua. Así, los metales críticos como el tantalio quedan atrapados sin un método viable para su recuperación.
Inspiración natural para un proceso innovador
El equipo dirigido por Friedrich ha encontrado inspiración en la naturaleza. Cuando el magma se enfría lentamente durante miles de años, forma cristales. “Estamos tratando esencialmente de imitar a la naturaleza”, explica Friedrich. Al calentar la escoria a unos 1,400 grados Celsius –lo que la hace fluida– y luego enfriarla lentamente bajo condiciones controladas con aditivos específicos, los investigadores pueden fomentar la formación de cristales que actúan como hospedadores para los metales críticos.
El investigador doctoral Joao Weiss está analizando qué aditivos y procesos de enfriamiento son más efectivos para maximizar la recuperación. El equipo ya aplica esta técnica tanto al tantalio como al litio, este último vital para el reciclaje sostenible de baterías.
A continuación, el desafío es escalar este proceso. “Estamos muy satisfechos con los resultados intermedios”, señala Friedrich; sin embargo, aún queda un largo camino antes de implementar económicamente esta tecnología. Para cerrar esa brecha, su grupo está preparando un proyecto de transferencia con un socio industrial para probar el proceso bajo condiciones reales.
Mira el video: Dentro del Instituto de Ingeniería de Procesos Metalúrgicos y Reciclaje de Metales – IME
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