Extracción de metales preciosos en residuos electrónicos mediante tecnología de fluidos supercríticos

El mundo moderno depende de un pequeño número de metales preciosos y raros que son vitales para los componentes de nuestros dispositivos electrónicos. Estos elementos son fundamentales para el funcionamiento de todo, desde los teléfonos móviles y las tabletas hasta los circuitos que sustentan los escáneres médicos y las instalaciones militares. El diseño de la tecnología actual hace que no puedan ser sustituidos por otro metal, cada componente depende de las propiedades electrónicas muy específicas de cada uno de los componentes con los que se construye.

Desgraciadamente, el acceso a las fuentes de estos elementos no sólo está limitado por la geología y la política, sino que los metales más raros, que suelen ser de los que más dependemos, sólo están presentes en la Tierra en cantidades limitadas. Por ello, cada aparato electrónico que se desecha o abandona representa un desperdicio de metales. Si existiera un medio sencillo y medioambientalmente viable para extraer esos metales de modo que pudieran reutilizarse en la siguiente tanda de dispositivos, entonces se podrían resolver al menos algunos de los problemas de accesibilidad y residuos.

Llegados a este punto, debemos volver a la era preelectrónica y al descubrimiento de un fenómeno científico que podría venir en nuestra ayuda en la era moderna: la supercriticalidad. La supercriticidad es una característica física de las sustancias que se calientan mientras se comprimen y dan lugar a propiedades en la sustancia que son muy diferentes de la sustancia en condiciones normales. Por ejemplo, si calentamos el agua líquida por encima de su punto de ebullición el líquido se convierte en gas, en vapor, y éste se evapora en la atmósfera.

Sin embargo, si se sella el agua líquida en un recipiente a alta presión y se calienta por encima de su punto de ebullición, el vapor de agua no puede escapar. De hecho, el líquido ni siquiera puede experimentar la transición de líquido a gas si la presión es lo suficientemente alta. Se convierte en un fluido supercrítico (SCF). Como tales, los SCF son fluidos por encima de su punto de ebullición que permanecen líquidos, son líquidos con más energía térmica que el gas, pero ni verdadero líquido ni gas. Los científicos del siglo XIX que trabajaron por primera vez con los FSC reconocieron que estos fluidos tenían propiedades que les permitían disolver otras sustancias que normalmente no son solubles en el líquido, ya sea agua o un disolvente orgánico.

El agua, los disolventes orgánicos, incluso el dióxido de carbono pueden formar SCFs si la temperatura y la presión a la que están expuestos los hacen superar el punto supercrítico. Sin embargo, un aspecto importante de los SCF es que, si se libera la presión, la sustancia se convertirá rápidamente en gas y se evaporará del recipiente a presión ahora abierto. Esta característica ha dado lugar a numerosas aplicaciones de las SCF, en las que se pueden utilizar para disolver sustancias aparentemente intratables, que luego se pueden separar de cualquier otra cosa a la que puedan estar unidas, se libera la presión de la SCF, el fluido se evapora y la sustancia separada queda atrás.

En la revista International Journal of Environment and Waste Management, un equipo de Irán ha demostrado que los FEC pueden utilizarse para disolver los metales de los componentes electrónicos y separarlos de los plásticos y otros materiales de los circuitos. Los distintos metales presentes pueden disolverse en diferentes SCF y extraerse así de forma eficiente en lo que podría considerarse una forma ambientalmente benigna sin recurrir a disolventes y ácidos tóxicos y corrosivos. Además, el SCF venteado puede ser fácilmente atrapado por un equipo adicional, de modo que el propio fluido, ahora totalmente libre de cualquier componente disuelto, puede ser reutilizado. Esto se aplicaría al agua, los disolventes orgánicos o el dióxido de carbono utilizados como SCF en la extracción de metales de los residuos electrónicos.

Seyed Mohammad Fayaz, Mohammad Ali Abdoli, Majid Baghdadi y Abdolreza Karbassi, de la Universidad de Teherán, señalan que el objetivo principal de los SCF en este contexto podría ser simplemente eliminar los metales nocivos de un flujo de residuos que contenga dispositivos y componentes electrónicos. Sin embargo, el beneficio adicional es, obviamente, la posibilidad de recuperar esos metales para su reutilización en la industria.

En los lugares en los que los aparatos electrónicos no han sido procesados de ninguna manera antes y simplemente se han tirado o enterrado en vertederos, esos sitios podrían representar ahora un rico filón que podría ser "extraído" y procesado utilizando los SCF. Hay grandes cantidades de metales raros y preciosos encerrados en los vertederos que algún día podrían aprovecharse y permitir a los fabricantes de productos electrónicos, de los que tanto dependen, acceder a los metales que necesitan sin tener que superar barreras geopolíticas.

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Laura Andrade

Laura Andrade

Laura Andrade es una periodista freelance especializada en la investigación de la electrónica de consumo, especialmente de smartphones, tabletas y ordenadores. Actualmente participa en varios proyectos en los que se ha encargado de escribir sobre lanzamientos de nuevos productos digitales, aplicaciones, sitios y servicios para publicaciones impresas o en línea. Está constantemente estudiando las últimas tecnologías para estar siempre al día.

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