Los investigadores de la Universidad de West Virginia están resucitando productos electrónicos desechados, reciclando desechos electrónicos y recuperando minerales de ellos para hacer nuevos productos críticos para la defensa nacional.

Terence Musho, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Facultad de Ingeniería y Recursos Minerales Benjamin M. Statler, lidera el proyecto.

Actualmente, EE. UU. depende de países como China para proporcionar materias primas que son esenciales para la electrónica que permite su defensa nacional. Pero según Musho, esa "dependencia de los recursos nacionales extranjeros ha llevado a la Casa Blanca a identificar una escasez crítica en la cadena de suministro de semiconductores".

Musho dijo que la escasez es una de las razones por las que el Departamento de Defensa (DOD, por sus siglas en inglés) está considerando los desechos electrónicos fácilmente disponibles, como los viejos "LED y circuitos microelectrónicos que se usan para amplificar las frecuencias de radio, que contienen materiales críticos para la cadena de suministro".

Un factor clave que establece la investigación que Musho está realizando con el profesor de Statler Edward Sabolsky aparte de los sistemas actuales para el reciclaje de desechos electrónicos es la "capacidad de alcanzar temperaturas muy altas de una manera muy rápida", lo que permite que su tecnología sea modular. Es decir, debido a que es relativamente pequeño, se puede mover fácilmente en módulos de un lugar a otro.

"Eso significa que el DOD puede transportar esta tecnología hasta el punto de eliminación de estos materiales de desechos electrónicos", dijo Musho. "Los desechos espaciales son un tema que está llamando la atención, por lo que una idea potencialmente descabellada es que esto podría usarse potencialmente en el espacio. Se podrían recolectar satélites basura, reciclar los desechos y traer las materias primas de vuelta a la Tierra.

"Otra posible aplicación serían los barcos de la Marina de los EE. UU., que podrían mover este equipo a diferentes puertos para el reciclaje de desechos".

La tecnología también es prometedora más allá de la esfera de la defensa nacional. "Podría tener un reciclador de desechos electrónicos en el punto de eliminación en cada comunidad", sugirió Musho. "Las comunidades podrían reciclar sus propios desechos electrónicos, sacar las materias primas y vender esos materiales a los fabricantes".

El reciclaje de productos electrónicos comenzó a surgir en la década de 1970, pero nunca ganó mucha fuerza. Musho explicó que cuando lleva sus dispositivos electrónicos viejos a Best Buy, solo hay un puñado de instalaciones en el país donde se pueden procesar los dispositivos electrónicos. "Esos lugares reciben una montaña de desechos electrónicos", dijo.

Las instalaciones de reciclaje de productos electrónicos se ocupan de esos desechos electrónicos a través de un proceso de pirometalurgia o hidrometalurgia. Ambos procesos usan altas temperaturas o químicos peligrosos para extraer minerales de la electrónica y ambos necesitan grandes cantidades de desechos para ser económicos.

En gran parte debido a problemas como esos, la mayoría de los desechos electrónicos actuales se dirigen a los vertederos. En su esfuerzo por cambiar eso, el DOD se ha centrado en recuperar siete elementos específicos de los desechos electrónicos, entre los que destacan el galio, el indio y el tantalio.

Musho guiará sus experimentos, utilizando la termodinámica computacional para simular el proceso de recuperación de minerales. Sabolsky validará las simulaciones para probar que el proceso funciona en la práctica.

Musho confía en que funcionará, especialmente porque la investigación anterior de Sabolsky sentó las bases para este estudio.

"Ed realizó un estudio anterior sobre las cenizas volantes de carbón, un producto de desecho de las centrales eléctricas de carbón, y demostró que este proceso funciona para otros elementos críticos presentes en las cenizas volantes. Ahora, tomaremos ese conocimiento, lo mejoraremos y aplicarlo a los desechos electrónicos".

La primera fase del proyecto es un estudio de nueve meses que demuestra el proceso de reciclaje de desechos electrónicos de Musho y Sabolsky en el laboratorio.

Después de eso, refinarán el enfoque para "alcanzar estándares de pureza más estrictos" para los minerales recuperados. Se ampliarán para manejar mayores cantidades de material y trabajarán en empaquetar la tecnología dentro de una pequeña unidad modular que sea fácil de transportar, a medida que comiencen a considerar la comercialización.

"Tenemos una gran cantidad de materiales críticos que actualmente se encuentran en los desechos electrónicos en nuestros vertederos", dijo Musho. "Es solo una cuestión de determinar el mejor método para recuperar estos elementos. La tecnología que estamos desarrollando proporciona una solución de cadena de suministro no solo para la electrónica del DOD sino también para la electrónica de consumo". + Explora más

Investigadores introducen un nuevo paso en el proceso para guardar desechos electrónicos