La recuperación de elementos críticos desde residuos electrónicos podría estar entrando en una nueva era gracias al trabajo de un grupo de investigadores de la Universidad Rice, en Estados Unidos. El equipo liderado por James Tour y Shichen Xu ha desarrollado un método térmico de un solo paso que permite extraer tierras raras de imanes desechados sin generar residuos líquidos ni recurrir a ácidos.
El proceso, basado en calentamiento Joule instantáneo (FJH) combinado con gas cloro, logra elevar la temperatura de los residuos magnéticos a miles de grados en milisegundos y es ahí cuando, metales como hierro y cobalto se convierten en cloruros volátiles y se separan del material sólido que contiene los óxidos de tierras raras. Todo esto ocurre en cuestión de segundos y sin consumir agua.
Un enfoque más eficiente que la hidrometalurgia
Las pruebas se realizaron con imanes de neodimio-hierro-boro y samario-cobalto, y los resultados fueron que más del 90% de pureza y rendimiento en la recuperación de tierras raras. Además, un análisis del ciclo de vida demostró una reducción del 87% en el consumo de energía, 84% en emisiones de gases de efecto invernadero y 54% en costos operativos frente a los procesos convencionales.
Xu explicó que la clave del método está en la selectividad termodinámica; los materiales se comportan de manera distinta bajo cloro gaseoso y altas temperaturas, comportamiento que se aprovecha para separar fácilmente los elementos no deseados.
Potencial para una red local de reciclaje electrónico
Más allá del laboratorio, el proceso desarrollado en la Rice tiene implicaciones industriales inmediatas, como la creación de un ciclo cerrado para estos materiales críticos, recuperándolos de productos al final de su vida útil, como imanes de discos duros o en altavoces, motores de turbinas eólicas, entre otros, en lugar de solo extraerlos de minas.
Aunque el proceso no recicla dispositivos electrónicos completos, la idea sería que en lugar de enviar los residuos electrónicos a una gran planta química, estos puedan ser tratados en sitios descentralizados con esta tecnología que no requiere agua ni reactivos peligrosos.
¿Por qué es un avance tan importante?
Actualmente, existe un esfuerzo global por desarrollar métodos para recuperar tierras raras de elementos críticos como los desechos electrónicos y China controla entre el 63% y el 97% de la cadena de suministro global de tierras raras, una dependencia que plantea riesgos geopolíticos y de suministro. Esto impulsa la búsqueda de alternativas, como el reciclaje
Esto se traduce en un impulso en la búsqueda de alternativas por entidades como la Unión Europea y Estados Unidos que buscan reducir su dependencia de las importaciones de tierras raras. Por otro lado, la propiedad intelectual ya ha sido licenciada a Flash Metals USA, una empresa emergente de Texas que espera iniciar producción en 2026; indicador claro de que el proceso se considera comercialmente viable.
Fuente y Foto: Universidad Rice.