Dar una segunda vida a los residuos electrónicos y los materiales de construcción

La urgente necesidad de una economía circular

A medida que la expansión urbana continúa, aumenta la importancia de crear, aplicar y mantener una economía circular. Lamentablemente, muchos vertederos están cerca de su capacidad máxima, y se prevé que la cantidad de residuos producidos por el ciudadano medio aumente en los próximos años. Todos estos factores han hecho que el reciclaje de residuos electrónicos y materiales de construcción sea una forma primordial de reducir el impacto medioambiental y los costes. Esto es lo que hay que saber.

El reto de los residuos electrónicos

El término "residuos electrónicos" se refiere a los artículos y componentes eléctricos desechados. Estos dispositivos pueden incluir teléfonos móviles, tabletas, ordenadores portátiles, televisores y electrodomésticos de uso cotidiano. A medida que surgen nuevas tecnologías, los modelos obsoletos suelen desecharse y descartarse. El problema es que la tecnología mejora a un ritmo más rápido, lo que significa que ahora se generan más residuos electrónicos que nunca.

Según informes de la ONU, el mundo produce 5 veces más residuos electrónicos que en 2010. El informe sugiere que gran parte de la basura electrónica se debe a los millones de toneladas de aparatos electrónicos desechados de forma incorrecta en la basura doméstica. Lamentablemente, los científicos predicen que los residuos electrónicos aumentarán en 33% hasta alcanzar los 82 millones de toneladas en 2030, lo que dará lugar a muchos problemas preocupantes

Pérdida de valor de los aparatos electrónicos no reciclados

Cada vez que los residuos electrónicos se eliminan de forma inadecuada y no se reciclan, se pierden valiosos recursos, incluidas materias primas como el oro, la plata, el cobre y el hierro. Si estos materiales de gran demanda se reciclaran, podrían tener un segundo uso.

Un informe señalaba que 53,6M de toneladas de residuos electrónicos que se desecharon en 2019 poseen ahora $57 B en materias primas. A medida que aumentan el agotamiento de los recursos y el coste de estos artículos, se hace más evidente la importancia de reducir los residuos.

Peligros para la salud y el medio ambiente

Existen varios riesgos para la salud derivados de los residuos electrónicos que deben considerarse como otro factor que impulsa los esfuerzos de reducción. Pueden producirse fugas de toxinas que dañan el suelo antes de entrar en la cadena alimentaria, lo que también puede afectar a la salud humana.

Principales productores de residuos electrónicos

Como era de esperar, los principales contaminadores son países industrializados con grandes poblaciones, como China e India. Estados Unidos es otro gran contaminador, superando a India en el puesto 2cd. Estas poblaciones son expertas en tecnología, lo que significa que se esfuerzan por poseer los últimos y mejores dispositivos electrónicos. Por desgracia, esta situación crea riesgos para la salud y el medio ambiente en todo el mundo, ya que los modelos desechados y obsoletos se acumulan.

Innovaciones en el reciclaje de residuos electrónicos

La enorme complejidad de este problema ha llevado a proponer varias soluciones. La primera y más común es apoyar los esfuerzos de reciclaje. La creación de un entorno de reciclaje fácilmente accesible y eficiente puede ayudar a motivar a la población para que busque activamente soluciones de reciclaje.

Normativa e incentivos políticos

Otro enfoque consiste en crear normativas que impulsen el reciclaje y las acciones adecuadas de gestión de residuos. Este enfoque puede incluir recortes fiscales y otros incentivos para quienes participen en los esfuerzos de reciclaje. También pueden integrar sanciones para las empresas o zonas que produzcan un exceso de residuos electrónicos.

Compuesto conductor de metal líquido y vítreo

Un equipo de investigadores de Virginia Tech ha propuesto un novedoso método para crear componentes electrónicos más duraderos. El sitio Compuesto conductor de metal líquido y vítreo para electrónica reciclable y resistente El estudio, publicado en Advanced Materials, propone un método de fabricación que podría hacer que la electrónica fuera más fácil de descomponer, reciclar y reutilizar.

El informe propone una electrónica sanable que utiliza un compuesto de vitrímeros y microgotas de metal líquido (LM) para permitir su autocuración tras sufrir daños. Para ello, los ingenieros utilizan el polímero vitrimer infundido con gotas de metal líquido diseñadas para transportar corriente. Estos dispositivos pueden adaptarse a casi cualquier factor de forma, lo que aumenta su utilidad.

Fuente. Materiales avanzados

Resumen del estudio

Los ingenieros fabricaron placas de circuito totalmente basadas en vitrimer que incluían una serie de sensores y LED. El vitrimer-metal líquido (LM) se probó para medir su capacidad de autorreparación. El dispositivo utilizó un proceso de curación activado térmicamente que le confirió resistencia.

Autocuración y rendimiento eléctrico

La prueba demostró que el dispositivo podía funcionar correctamente incluso después de sufrir deformaciones o daños mecánicos. Observaron que la unidad tenía las cualidades mecánicas de los termoestables rígidos, pero con más flexibilidad. Además, el dispositivo mostraba una elevada conductividad eléctrica.

Reciclabilidad mediante hidrólisis alcalina

Este planteamiento para frenar la basura electrónica tiene muchas ventajas. Los nuevos diseños de circuitos son reciclables y conservan la resistencia y durabilidad de los plásticos tradicionales para placas de circuitos. Las pruebas también demostraron una alta conductividad eléctrica, mayor resistencia a la temperatura de transición vítrea, resistencia a los disolventes sólidos y reciclabilidad.

Además, el nuevo diseño aprovecha un material compuesto dinámico que puede autorrepararse y reciclarse simplemente añadiendo calor. Los ingenieros señalaron que este proceso no requiere catalizadores ni altas temperaturas de curado, lo que significa que todo el dispositivo podría reciclarse hasta sus componentes clave mediante hidrólisis alcalina.

La carga de los residuos de construcción y demolición

Los residuos de la construcción son otro gran problema que ha llegado a un punto en el que no puede ignorarse. El mercado inmobiliario está en constante cambio. Sin embargo, sigue habiendo un elevado número de nuevas construcciones en todo el mundo. Estas obras suelen requerir demoliciones y otras tareas críticas como la nivelación del terreno antes de que puedan levantarse las nuevas propiedades.

El año pasado, el mercado mundial de gestión de residuos de construcción y demolición experimentó un fuerte crecimiento. La gestión de los residuos de construcción y demolición es un gran negocio, con informes que lo sitúan en un mercado de $204.480 millones. Además, se prevé que este valor aumente a $217.910 millones a finales de este año.

La gestión de estos residuos sigue siendo una de las principales prioridades de los ingenieros medioambientales y de quienes se dedican a frenar la contaminación. De estos contaminantes, el cemento produce una carga medioambiental a gran escala. Desechar elementos como el cemento Portland es caro y un despilfarro. Afortunadamente, están surgiendo algunas alternativas.

Solidificantes del suelo a base de geopolímeros

Un equipo de científicos japoneses presenta un novedoso método para impulsar la construcción sostenible en el futuro. El trabajo Desarrollo de solidificadores de suelos a base de geopolímeros medioambientalmente sostenibles a partir de residuos de revestimientos y polvos de vidrio explica detalladamente cómo el equipo transformó los residuos tradicionales de la construcción en un solidificador del suelo sin cemento.

Los ingenieros utilizan un subproducto industrial denominado polvo de corte de revestimiento combinado con polvo de vidrio que, al entrar en contacto con la sílice terrestre, se solidifica. Su nuevo enfoque proporciona la estabilidad de los solidificantes de tierra a base de cemento, pero elimina la necesidad de utilizar cemento Portland ordinario.

Como parte de su estrategia, los ingenieros tuvieron que averiguar cómo evitar la lixiviación del vidrio reciclado. Lo lograron formando compuestos estables de arseniato cálcico. Este planteamiento redujo la contaminación y garantizó el cumplimiento de las normas medioambientales..

Resumen del estudio

Los ingenieros realizaron varias pruebas de laboratorio para determinar la mejor combinación y porcentaje de polvo de Siding Cut y sílice terrestre. Tras varios experimentos y modelos informáticos, determinaron que su creación cumple las normas de resistencia a la compresión.

En concreto, el solidificador superó el umbral de 160 kN/m² exigido por la normativa actual. Además, se demostró que eliminaba la lixiviación de arsénico mediante la estabilización con hidróxido de calcio. Asimismo, el equipo observó que su desarrollo mejoraba significativamente la resistencia a la compresión del suelo, lo que permitía una construcción más avanzada en más zonas.

Rendimiento mecánico y estabilización del arsénico

El descubrimiento de los ingenieros contribuirá a apoyar las prácticas de construcción sostenible de múltiples maneras. Por un lado, reduce significativamente los residuos de la construcción y las emisiones de carbono, ayudando a evitar que los vertederos se desborden. Este enfoque circular de la construcción reducirá los costes y mejorará el rendimiento en el futuro.

Invertir en soluciones innovadoras para los residuos

Las empresas dedicadas a la gestión de residuos electrónicos y de la construcción siguen aumentando sus ingresos. Estos mercados están en alza porque la gente ya no puede ignorar los efectos de los residuos electrónicos en el medio ambiente y su salud. He aquí una empresa que sigue impulsando la innovación sin dejar de ser un competidor consolidado en el sector.

TTM Technologies Inc.

TTM Technologies Inc. (TTMI -1.37%) entró en el mercado en 1998 tras la adquisición de Pacific Circuits, Inc. La empresa fue fundada por Kent Alder para ofrecer placas de circuito impreso (PCB) y servicios de fabricación electrónica accesibles y de gama alta. En la actualidad, la empresa se encuentra entre los 5 principales fabricantes de placas de circuito impreso, con 24 plantas de fabricación repartidas por todo el mundo.

TTM technologies salió a bolsa en 2000 y desde entonces ha experimentado un crecimiento considerable. Actualmente, la empresa cuenta con clientes de alto nivel como Lockheed Martin, Northrop Grumman, Apple, Cisco, Huawei, Raytheon, Bosch, Juniper Networks, Ericsson e IBM, entre otros.

Como líder en soluciones de circuitos avanzados, incluida la I+D en sustratos y ciencias de los materiales, TTM Technologies ocupa una posición vital en el mercado. Actualmente emplea a más de 15.000 trabajadores y sigue dedicada a la I+D. A medida que crece la demanda de circuitos reciclables y flexibles, TTM está bien posicionada para beneficiarse de los cambios de la industria hacia la sostenibilidad.

Últimas TTM Technologies Inc. (TTMI) Noticias y Desarrollos

Conclusiones: Ampliar las soluciones circulares

El tratamiento de los residuos electrónicos y de la construcción es un gran negocio que tiene la ventaja añadida de ayudar a salvar el mundo. Los científicos que han realizado estos estudios son conscientes de que es mucho lo que está en juego y de que los cambios deben hacerse ahora. Su trabajo, junto con una mayor concienciación pública y una normativa inteligente, podría ayudar a reducir los riesgos y crear un mundo más seguro para todos.

Conozca otras iniciativas de sostenibilidad aquí.

Estudios referenciados:

^{1. D. H. Ho, M. Jiang, R. Tutika, J. C. Worch, M. D. Bartlett, Compuesto conductor de metal líquido y vítreo para electrónica reciclable y resistente. Adv. Mater. 2025, 2501341. https://doi.org/10.1002/adma.202501341}