Reciclaje de tierras raras de imanes y otros materiales

Cada año, las principales marcas lanzan nuevos modelos de productos electrónicos al mundo, acompañados de una gran fanfarria, comerciales de diseño elegante y una lista curada de características elegantes. Esto hizo que parecieran que todos los teléfonos móviles anteriores eran repentinamente inutilizables, o al menos anticuados. Exacerbar este fenómeno es una práctica llamada [obsolescencia planificada ", una estrategia utilizada por las compañías de tecnología para acortar artificialmente la vida de sus productos, para que los nuevos productos puedan obtener más ventas.

La obsolescencia planificada puede involucrar muchas técnicas: hacer que los productos sean difíciles de reparar, fácilmente dañados o simplemente reemplazarlos con nuevas versiones, incluso cuando las viejas aún funcionaban [1] . Este proceso no solo es un mal servicio para los consumidores, sino que también perjudica a las personas y al medio ambiente; Sin embargo, las nuevas técnicas de reciclaje pueden proporcionar una solución, y estas técnicas merecen investigación.

Los ingresos minoristas de Consumer Electronics fueron de 264 mil millones de dólares en 2012, pero se proyecta que alcanzará los 461 mil millones de dólares en 2021, un aumento de aproximadamente el 75%. Y la demanda no muestra signos de desaceleración en la década por venir [2]. La demanda de electrónica personal solo ha aumentado en la última década. Y la demanda no muestra signos de desaceleración en la década por venir [2].

Esta creciente demanda, a su vez, aumenta la demanda de los elementos de tierras raras que forman componentes importantes de estos dispositivos. Elementos como Ittrium, Europium y Terbium, por ejemplo, se usan en pantallas de teléfonos inteligentes porque son fósforos; es decir, emiten luz.

Aunque estos y otros elementos de tierras raras son esenciales para la función de los teléfonos inteligentes, la extracción de sus minerales afecta negativamente la salud humana, porque estos elementos a menudo se encuentran en contacto cercano con el torio, que es radiactivo y un carcinógeno. Además, en lugares donde la minería está mal regulada, el agua subterránea puede contaminarse cuando grandes cantidades de desechos crean estanques de aguas residuales que filtran productos químicos peligrosos, como metales pesados ​​y ácidos. Los desechos y la interrupción ambiental causada por la minería pueden conducir a la contaminación, la erosión y la acidificación, y muchos de los productos de desecho son radiactivos, contribuyendo aún más al daño [3].

Una solución a este problema es el reciclaje de tierras raras, y se han realizado un progreso significativo en esta área. Por ejemplo, los investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge han desarrollado un método para recuperar metales de tierras raras de las baterías en un solo paso. Este proceso utiliza la extracción de solvente asistida por membrana, en la que las capas de soporte poroso se alternan con capas de membrana líquida. Luego, una fuerza impulsora, como un gradiente de concentración, empuja ciertas partículas a través de la película líquida mientras excluye otras partículas, separando así los componentes de la sustancia inicial. Aplicar esta técnica a la separación de elementos de tierras raras de los imanes es particularmente efectiva porque convierte un proceso previamente que lleva mucho tiempo y en una técnica relativamente simple, y puede ser menos costoso que minería de nuevo mineral [4].

Los imanes contienen aproximadamente el 33% de los elementos de tierras raras, lo que trae un gran retorno de la inversión para la tecnología de reciclaje. Por lo tanto, la tecnología de recuperación de los elementos de tierras raras se concentra principalmente en imanes. Sin embargo, hay más trabajo por hacer para reciclar. Además de los imanes, se producen diferentes elementos de tierras raras en otras partes de la electrónica, por ejemplo, en las pantallas de los teléfonos celulares. Se debe hacer una investigación sobre técnicas para extraer elementos de tierras raras de estos otros componentes. Esta área de investigación es un campo esencial que necesita más recursos dedicados a ella. Cuantos más elementos se puedan recuperar de un viejo teléfono celular, menor será el costo ambiental de producir uno nuevo.

A través de la investigación continua, se pueden desarrollar más y más estrategias de reciclaje para equipos y materiales antiguos. Con el progreso de este campo e investigación futura, quizás el próximo teléfono inteligente publicado en la conferencia técnica no será tan nueva después de todo. Sus componentes básicos pueden restaurarse a partir de esos dispositivos pasados ​​[anticuados ".

Referencia:

[1] Hadhazy, Adam. [Aquí está la verdad sobre la 'obsolescencia planificada' de la tecnología '. BBC Future, BBC, 12

Junio ​​de 2016, www.bbc.com/future/article/20160612-heres-the-truth-upout-the-planeed-obsolescence-of-tech.

[2] Vailshery, Lionel. [Industria electrónica de consumo estadounidense minorista minorista 2012-2021 ". 22 de enero de 2021,

www.statista.com/statistics/641924/us-consumer-electronics-technology-retail-market-size/.

[3] Ives, Mike. [Boom en la minería de tierras raras plantea riesgos tóxicos de montaje ". Yale Environment 360, 28

Enero de 2013, e360.yale.edu/features/boom_in_mining_rare_earths_pose_mounting_toxic_risks.

[4] Deshmane, Vishwanath G et al. [Recuperación selectiva de elementos de tierras raras de una amplia gama de

ESCALACIÓN DE ESCURIMIENTOS E Y PROCESO DE LA EXTRACCIÓN DE SOLVENTES DE MEMBRANE .