Este año, laptops bellamente envueltas, teléfonos móviles o incluso nuevos televisores yacían debajo de los árboles de Navidad. Se ponen en uso con entusiasmo y se desechan los viejos dispositivos electrónicos. La basura electrónica contiene recursos como neodimio, indio y oro. ¿Qué pasa con los materiales valiosos? Y la cantidad de metales raros que contienen los teléfonos móviles, computadoras y monitores que todavía están en uso hoy en día? Los investigadores de Empa han investigado estas cuestiones.

El oro de los tres recursos naturales, el neodimio y el indio se encuentran entre los elementos más raros de la tierra:cada uno de los tres metales representa menos del 0,00001% de la corteza terrestre. Se pueden encontrar en una gran cantidad de dispositivos electrónicos, en pequeñas cantidades, pero en funciones clave:el indio como óxido de indio y estaño es conductor eléctrico y transparente al mismo tiempo. Debido a estas propiedades, el material se utiliza en pantallas LCD, por ejemplo. El neodimio se usa en combinación con hierro y boro para producir imanes fuertes. Estos se encuentran en discos duros, altavoces, auriculares y teléfonos móviles. El oro finalmente es un muy buen conductor que no se corroe. Por tanto, el metal se utiliza en componentes electrónicos como contactos de conmutación o placas de circuito impreso.

El problema es que el neodimio y el indio en particular se consideran metales críticos. Esto significa que, por un lado, existe el riesgo de interrupciones del suministro, ya que los dos elementos raros se extraen casi exclusivamente en China. Por otra parte, su importancia para las tecnologías clave se considera alta y, respectivamente, los efectos de posibles interrupciones como particularmente graves.

Sin embargo, Suiza también tiene minas para estos tres recursos. Entre otras cosas, se encuentran en dispositivos electrónicos que están en uso o que ya están obsoletos. La estudiante de doctorado de Empa, Esther Thiébaud, del Departamento de Tecnología y Sociedad, ha investigado por primera vez dónde se pueden encontrar los tres metales raros en Suiza, y cuánto de ellos ya se ha perdido para su uso posterior.

Su análisis reveló que la mayor proporción de las tres sustancias se encuentra en dispositivos que se utilizan actualmente. Luego, los caminos de los elementos divergen:la segunda mayor proporción de indio se encuentra en la escoria de las plantas de incineración de desechos y, por lo tanto, se pierde para una posible recuperación. Lo mismo se aplica a la segunda mayor proporción de neodimio; se encuentra en la escoria de las fundiciones de metales, que se utiliza en el sector de la construcción. Oro, por otra parte, ya se recupera al 70% por motivos económicos cuando el equipo ha llegado al final de su ciclo de vida. Si bien la tasa de reciclaje del oro ya es muy buena, el neodimio y el indio aún no se recuperan en Suiza.

Reciclar sería factible

Ya en 2015, La Oficina Federal para el Medio Ambiente (FOEN) y la Asociación Suiza de Proveedores de Tecnología de la Información y la Comunicación (Swico) encargaron a un equipo de Empa dirigido por Heinz Böni que investigara si la recuperación de indio y neodimio tiene sentido ecológico y es económicamente viable. Técnicamente, el indio ya se puede recuperar hoy, aunque con un esfuerzo relativamente alto. Y desde un punto de vista económico, sólo se incurre en costos adicionales moderados para la recuperación del indio de las pantallas. Estos podrían cubrirse aumentando la tarifa de reciclaje temprano en 50 céntimos por pantalla. Ecológicamente, sin embargo, el asunto está claro:una montaña de tamices en desuso tiene un contenido de indio más alto que una mina con el mismo volumen del que se extrae el indio como recurso primario. Según el estudio, los impactos ambientales del reciclaje también son tan altos, si no mejor, que los de producción primaria a partir de minerales. Sin embargo, esto solo se aplica si el equipo desechado se desmantela manualmente en el primer paso de procesamiento y no se tritura mecánicamente.

En el caso del neodimio, el equilibrio ecológico es aún más claro:si el material procede del proceso de reciclaje, entonces la carga sobre el medio ambiente es un tercio menos que si se extrajera de una mina.

La cantidad marca la diferencia

Similar al oro, el indio y el neodimio se pueden ubicar claramente en componentes separables de un dispositivo electrónico. También sería técnicamente factible recuperar las materias primas, aunque a un costo considerable. Entonces, ¿por qué no se han recuperado estos metales hasta ahora?

Para responder a esta pregunta, es importante considerar las cantidades involucradas. El indio solo se ha utilizado en cantidades significativas desde el cambio de milenio. En 2014, el año para el que están disponibles las últimas cifras, alrededor de 1,7 toneladas del metal estaban presentes en dispositivos en Suiza que todavía estaban en uso. Sin embargo, los dispositivos que se eliminaron en el mismo año contenían sólo unos 135 kg de indio. Alrededor de un tercio de estos no llegaron al proceso de reciclaje en absoluto, por ejemplo, porque los dispositivos fueron arrojados a la basura normal o exportados al extranjero. De los aproximadamente 90 kg de indio que pasaron por el proceso de reciclaje, 90% terminó en incineradores, El 5% se perdió en el proceso de fusión, y solo el 5% se almacenó para un posible reprocesamiento futuro. según el estudio.

El neodimio ha estado presente en grandes cantidades en los equipos electrónicos vendidos desde principios de la década de 1980. En 2014, alrededor de 39 toneladas de neodimio todavía estaban presentes en el equipo que aún se utilizaba, mientras que los equipos eliminados en el mismo año contenían 3,9 toneladas. De estos, 2,8 toneladas llegaron al proceso de reciclaje, donde el elemento acabó en la escoria del proceso de fundición.

Las cifras de oro se encuentran entre estas dos:4,8 toneladas estaban en equipos, Se separaron 440 kilos en componentes que contenían oro y 330 kilos de estos llegaron al proceso de reciclaje. A partir de entonces, las pérdidas son bajas:se puede recuperar el 95% del oro que llega a la fase de desmantelamiento manual.

Por lo tanto, no puede deberse únicamente a las cantidades que el esfuerzo adicional para la recuperación solo se requiera para el oro. Al observar el valor de los metales, se revela un hecho interesante:los 90 kg de indio que terminan en el proceso de disposición actualmente tienen un valor de alrededor de US $ 36, 000; 2, 800 kg de neodimio 200 dólares EE.UU., 000 - y los 330 kg de oro US $ 13, 600, 000. Entonces, desde un punto de vista económico, el esfuerzo por el oro vale la pena a pesar de las pequeñas cantidades:para el neodimio y el indio, por otra parte, la motivación financiera para las empresas de reciclaje es actualmente (todavía) baja.

"Con mucho, la mayor proporción de neodimio e indio todavía se encuentra en los equipos que se utilizan actualmente, ", explica Esther Thiébaud." Un ligero aumento en la tasa de reciclaje prepago ya sería suficiente para convertir el reciclaje en una opción económicamente atractiva ". Hasta entonces, al menos tendría sentido almacenar temporalmente componentes con una proporción relativamente alta de indio y neodimio, para que los recursos no se pierdan para siempre.