Reciclagem de terras raras de ímãs e outros materiais

Todos os anos, as principais marcas lançam novos modelos de produtos eletrônicos para o mundo, acompanhados por ótimos fanfarras, comerciais com design elegante e uma lista com curadoria de recursos sofisticados. Isso fez parecer que todos os telefones celulares anteriores eram repentinamente inutilizáveis, ou pelo menos desatualizados. Exacerbando esse fenômeno é uma prática chamada [obsolescência planejada ", uma estratégia usada pelas empresas de tecnologia para reduzir artificialmente a vida de seus produtos, para que novos produtos possam obter mais vendas.

A obsolescência planejada pode envolver muitas técnicas: dificultando os produtos, facilmente danificados ou simplesmente substituindo -os por novas versões, mesmo quando as antigas ainda estavam funcionais [1] . Esse processo não é apenas um desserviço aos consumidores, mas também prejudica as pessoas e o meio ambiente; No entanto, novas técnicas de reciclagem podem fornecer uma solução, e essas técnicas merecem pesquisas.

A receita de varejo da Consumer Electronics foi de 264 bilhões de dólares em 2012, mas deve atingir 461 bilhões de dólares em 2021, um aumento de cerca de 75%. E a demanda não mostra sinal de desaceleração na década por vir [2]. A demanda por eletrônicos pessoais só aumentou na última década. E a demanda não mostra sinal de desaceleração na década por vir [2].

Essa demanda crescente, por sua vez, aumenta a demanda pelos elementos de terras raras que formam componentes importantes desses dispositivos. Elementos como Yttrium, Europium e Terbium, por exemplo, são usados ​​nas telas de smartphones porque são fósforos; isto é, eles emitem luz.

Embora esses e outros elementos de terras raras sejam essenciais para a função de smartphone, a mineração de minérios afeta negativamente a saúde humana, porque esses elementos são frequentemente encontrados em contato próximo com o tório, que é radioativo e um cancerígeno. Além disso, em locais onde a mineração é pouco regulada, as águas subterrâneas podem ser contaminadas quando grandes quantidades de resíduos criam lagoas de águas residuais que vazam produtos químicos perigosos, como metais pesados ​​e ácidos. O desperdício e a interrupção ambiental causados ​​pela mineração podem levar à poluição, erosão e acidificação, e muitos dos resíduos são radioativos, contribuindo ainda mais para os danos [3].

Uma solução para esse problema é a reciclagem de terras raras e um progresso significativo foi feito nessa área. Por exemplo, pesquisadores do Laboratório Nacional de Oak Ridge desenvolveram um método para recuperar metais de terras raras de baterias em uma etapa. Esse processo usa extração de solvente assistida por membrana, na qual as camadas de suporte poroso alternam com camadas de membrana líquida. Em seguida, uma força motriz, como um gradiente de concentração, empurra certas partículas através do filme líquido, excluindo outras partículas, separando assim os componentes da substância inicial. A aplicação dessa técnica à separação de elementos de terras raras dos ímãs é particularmente eficaz porque transforma um processo anteriormente demorado e dispendioso em uma técnica relativamente simples e pode ser mais barato que a mineração de minério novo [4].

Os ímãs contêm cerca de 33% dos elementos de terras raras, o que traz um enorme retorno do investimento para a tecnologia de reciclagem. Portanto, a tecnologia de recuperação dos elementos de terras raras está concentrada principalmente em ímãs. No entanto, há mais trabalho a ser feito na reciclagem. Além dos ímãs, diferentes elementos de terras raras ocorrem em outras partes da eletrônica, por exemplo, nas telas de telefone celular. A pesquisa precisa ser feita sobre técnicas para extrair elementos de terras raras desses outros componentes. Essa área de pesquisa é um campo essencial que precisa de mais recursos dedicados a ela. Quanto mais elementos que podem ser recuperados de um celular antigo, menor o custo ambiental de produzir um novo.

Através de pesquisas contínuas, mais e mais estratégias de reciclagem para equipamentos e materiais antigos podem ser desenvolvidos. Com o progresso deste campo e pesquisas futuras, talvez o próximo smartphone lançado na conferência técnica não seja tão novo, afinal. Seus componentes básicos podem ser restaurados daqueles dispositivos passados ​​[desatualizados ".

Referência:

[1] Hadhazy, Adam. [Aqui está a verdade sobre a `obsolescência planejada 'da tecnologia." BBC Future, BBC, 12

Junho de 2016, www.bbc.com/future/article/20160612-heres-the-truth-about-the-planned-obsolescence-of-tech.

[2] Vailshery, Lionel. [Indústria de eletrônicos de consumo dos EUA Varejo Evenue 2012-2021. "22 de janeiro de 2021,

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

[3] Ives, Mike. [BOOM na mineração de terras raras apresenta riscos tóxicos crescentes. "Yale Ambiente 360, 28

Janeiro de 2013, e360.yale.edu/features/boom_in_mining_rare_earths_poses_mcing_toxic_risks.

[4] Deshmane, Vishwanath G et al. [Recuperação seletiva de elementos de terras raras de uma ampla gama de

Lixo eletrônico e escalabilidade do processo da extração de solventes de membrana. " Ambiental Science & Technology, vol. 54, 17 de dezembro de 2019, doi: 10.1021/acs.est.9b05695.