Sostenibilidad
Los residuos electrónicos son una mina de oro sin explotar que espera ser aprovechada
¿Qué pasaría si pudieras convertir los residuos en oro literal? Bueno, un equipo de investigación de Cornell ha encontrado realmente una forma de hacerlo.
La investigación más reciente, que fue publicada en Nature Communications en los últimos días de 2024, presentó una técnica para extraer metales preciosos de los residuos electrónicos. El oro recuperado se utilizó como catalizador para convertir el CO2 en materiales orgánicos.
El método recientemente desarrollado muestra un gran potencial para cambiar el panorama de los residuos electrónicos al proporcionar un uso verde y viable de ellos. Pero antes de profundizar en cómo los investigadores están convirtiendo los residuos electrónicos en oro, veamos la situación de los residuos de electrónicos y cuánto de estos residuos hay ahí.
El rápido aumento de los residuos electrónicos tóxicos
Los residuos electrónicos o residuos de electrónicos se refieren a productos electrónicos que no funcionan, están cerca del final de su ‘vida útil’ o son simplemente no deseados. Es básicamente los electrónicos descartados.
Resulta interesante que no solo los electrónicos que han dejado de funcionar caen bajo la categoría de residuos electrónicos. Sin embargo, incluso los dispositivos electrónicos usados que se van a reutilizar, revender, reparar o reciclar se consideran residuos electrónicos.
La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) clasifica realmente los residuos electrónicos en diez categorías: electrodomésticos grandes, electrodomésticos pequeños, equipo de TI, electrónica de consumo, lámparas y luminarias, juguetes, herramientas, dispositivos médicos, instrumentos de monitoreo y dispensadores automáticos.
En la era actual de avance tecnológico que está dando lugar a productos más sofisticados e innovadores, es probable que la definición de residuos electrónicos continúe expandiéndose.
Por ahora, desde sus teléfonos inteligentes, computadoras, calentadores y ventiladores hasta impresoras, sillas de masaje, controles remotos, caminadoras, relojes inteligentes, monitores de ritmo cardíaco, cables y fuentes de alimentación, todos caen bajo los residuos electrónicos.
Todos estos residuos electrónicos, según el Monitor Global de Residuos Electrónicos (GEM) de la ONU, están aumentando cinco veces más rápidamente de lo que se están reciclando.
En 2022, se generaron 62 millones de toneladas de residuos electrónicos en todo el mundo, mientras que ni un cuarto de ellos ha sido registrado como siendo recogido y reciclado adecuadamente. La generación de 62 millones de toneladas es igual al peso de 107,000 de los aviones de pasajeros más grandes y pesados del mundo.
En cuanto a la categoría, los dispositivos pequeños como los cigarrillos electrónicos, juguetes, hornos microondas y aspiradoras cuentan para el 33% de los residuos electrónicos, de los cuales solo el 12% se recicla. La categoría de equipos de TI y telecomunicaciones pequeños, que incluye sus teléfonos, laptops, routers y dispositivos GPS, cuenta para 4.6 millones de toneladas de residuos electrónicos, de los cuales solo el 22% se recicla.
La tasa de recolección y reutilización es en realidad más alta para las clases de equipos de gran tamaño como los monitores y el equipo de intercambio de temperatura.
Según el informe, el peso estimado de los metales incrustados en los residuos electrónicos en 2022 fue de 31 millones de toneladas, junto con 17 millones de toneladas de plásticos y 14 millones de toneladas de otros materiales como el vidrio y los minerales.
Cuando se trata de los metales incrustados en los residuos electrónicos, su valor total fue de $91 mil millones, que incluyó $19 mil millones en cobre, $15 mil millones en oro y $16 mil millones en hierro.
La generación anual de residuos electrónicos en todo el mundo, según el informe, está aumentando actualmente en 2.6 millones de toneladas anualmente, lo que lo pone en camino de alcanzar 82 millones de toneladas para fines de esta década. El peso esperado de los paneles fotovoltaicos retirados se espera que aumente cuatro veces para 2030.
Mientras que el informe predice un aumento sustancial en los residuos electrónicos, también prevé una disminución en la tasa de reciclaje al 20% para 2030 desde el 22.3% registrado en 2022.
Esta disminución se espera debido a la creciente diferencia en los esfuerzos de reciclaje en relación con el aumento impactante en la generación de residuos electrónicos en todo el mundo. El informe destacó un mayor consumo, la creciente electronificación de la sociedad, el progreso tecnológico, las deficiencias de diseño, las limitadas opciones de reparación y la infraestructura insuficiente para la gestión de los residuos electrónicos.
Sin embargo, si las naciones pudieran aumentar la tasa de recolección y reciclaje de los residuos electrónicos al 60% en los próximos cinco años, sus beneficios superarían los costos en más de $38 mil millones.
Ese número, sin embargo, no parece una posibilidad dado que la implementación de la legislación sobre residuos electrónicos “sigue siendo un desafío genuino a nivel mundial”. Como señaló el informe, la tasa de reciclaje lenta probablemente esté impulsada por el hecho de que solo 46 países tienen objetivos de tasa de recolección, y aún menos tienen objetivos de tasa de reciclaje.
Además, mientras que 81 países tenían legislación sobre residuos electrónicos en 2023, esto no fue realmente un crecimiento significativo desde los números (78) registrados cuatro años antes de eso.
No solo están aumentando los residuos electrónicos, como mencionamos, sino que también son extremadamente tóxicos. Alrededor del 70% de los residuos tóxicos en los vertederos son en realidad residuos electrónicos.
Esto es porque la mayoría de los electrónicos contienen algún tipo de material tóxico, incluyendo mercurio, plomo, cadmio y berilio. Y todos estos materiales representan riesgos graves para nuestro medio ambiente.
Al igual que otros residuos, los residuos electrónicos no se detienen solo en los vertederos. Cuando los residuos electrónicos se envían a los vertederos, se disuelven en trazas microscópicas y se infiltran allí, eventualmente filtrándose al suelo desde donde las trazas de materiales tóxicos aparecen en el agua subterránea. Luego, continúa en el agua dulce del área circundante.
Así que, si no se reciclan adecuadamente, los residuos electrónicos pueden convertirse en una amenaza tanto para el medio ambiente como para nuestra salud. El reciclaje a través de actividades insanas como el vertido en tierra o en cuerpos de agua, la quema al aire libre, el vertido en vertederos con residuos regulares, el desmontaje manual y otros también libera sustancias químicas tóxicas, a las que los niños y las mujeres embarazadas son particularmente vulnerables.
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Convirtiendo los residuos electrónicos en oro y logrando la sostenibilidad
Ahora, con tantos residuos electrónicos acumulándose, que, como vimos, contienen mucha cantidad de oro, los investigadores están recurriendo a matar dos pájaros de un tiro.
El oro (Au) es un metal precioso que tiene varias cualidades que lo hacen extremadamente valioso. Este metal amarillo es muy maleable y muy duradero. El oro se encuentra en la naturaleza en forma comparativamente pura, y tiene muchos usos, incluyendo en la tecnología. El metal amarillo se utiliza en teléfonos inteligentes, computadoras y equipo médico porque es no corrosivo y el mejor conductor de electricidad.
En medicina, las nanopartículas de oro mejoran los diagnósticos y entregan tratamientos dirigidos, y su biocompatibilidad las convierte en un gran elemento para herramientas quirúrgicas e implantes. Además de ser utilizadas en productos aeroespaciales y decorativos como la joyería, el oro es una forma muy popular de proteger la riqueza.
Durante siglos, los inversores han recurrido a este metal como un activo de refugio seguro durante tiempos de crisis, incertidumbre económica y turbulencia política. Incluso los bancos centrales mantienen oro como una forma de estabilizar sus monedas fiduciarias.
Al momento de escribir, el oro vale $2,664 por onza, solo a 4.5% de su pico de $2,790 alcanzado a fines de octubre de 2024.
Este recurso natural tan buscado, sin embargo, se extrae utilizando un proceso lento, complejo y costoso que es laborioso, intensivo en energía y requiere un sacrificio ambiental. Para minimizar su impacto ambiental, el reciclaje de oro ha surgido como una alternativa sostenible, con alrededor del 25% del oro del mundo siendo reciclado.
En medio de este cambio hacia un enfoque más sostenible, los electrónicos defectuosos, como señala el estudio, “representan un valioso reservorio para la recuperación de oro”.
Con los amplios usos del oro, la creciente demanda y el oro reciclado ganando tracción debido a que los consumidores se vuelven más ecológicamente diligentes, ahora hay una necesidad de tener métodos innovadores para recuperar metales preciosos de los residuos electrónicos.
El reciclaje de oro utiliza técnicas avanzadas donde el oro se separa de otros materiales a través de procesos químicos. Esto es lo que ayuda a lograr la pureza del oro reciclado.
Convencionalmente, se utilizan productos químicos duros para recuperar el oro de los residuos electrónicos, que se estima que contienen alrededor de 10 veces más oro que lo que se puede extraer de una tonelada de mineral. Estos productos químicos duros incluyen el cianuro, un producto químico altamente tóxico que representa riesgos ambientales graves.
El equipo liderado por investigadores de la Universidad de Cornell en colaboración con investigadores alemanes desarrolló un método que no utiliza productos químicos peligrosos, sino que utiliza la adsorción química para recuperar el oro de los residuos electrónicos.
Los investigadores sintetizaron dos marcos orgánicos covalentes ligados a vinilo (VCOF) basados en tetrazina para extraer iones y partículas de oro de las tarjetas de circuito de los dispositivos electrónicos descartados. Además de adsorber partículas de oro, estos VCOF que tienen respuestas de corriente fotocurrente altas y brechas de banda bajas también catalizan la carboxilación de alquinos terminales.
Los marcos orgánicos covalentes (COF) son materiales cristalinos porosos que tienen varios usos potenciales, incluyendo el almacenamiento de energía y la detección química. El equipo fabricó un par de VCOF utilizando la base de tetrafeniletileno (TPE) y tetratiafulvaleno (TTF).
Según el estudio, la capacidad de adsorción de Au(III) acuosa de TTF-COF es de 2440 mg g–1, mientras que la de TPE-COF es de 1639 mg g–1.
Así que los resultados logrados por el equipo fueron espectaculares, con uno de los VCOF capturando selectivamente hasta el 99.9% del oro de los dispositivos. Otros metales como el níquel (Ni) y el cobre (Cu) representaron muy poco del material recuperado, solo el 5% y el 2%, respectivamente.
La razón detrás de la superior absorción de oro de tetratiafulvaleno (TTF)-COF es que el compuesto es rico en azufre. Y el azufre juega un papel clave en la formación de depósitos de oro.
Así que tiene sentido que los compuestos organosulfúricos mostraran tal capacidad de adsorción tan alta. Pero eso no es todo. El TTF-COF también puede soportar hasta 16 lavados y reutilizaciones mientras pierde muy poco de su eficiencia de adsorción.
Hablando de la selectividad del método, Abbaspourrad señaló que otros métodos de recuperación de oro no son selectivos. Por lo tanto, resultan en impurezas. Sin embargo, dado el gran cantidad de metales preciosos utilizados en los dispositivos electrónicos, “ser capaz de recuperarlos de una manera en que se pueda capturar selectivamente el metal que se desea – en este caso, el oro – es muy importante”.
Sin embargo, esto no es el final de lo que el método recientemente creado puede lograr. Los COF cargados con oro pueden utilizarse para convertir los residuos electrónicos en un “catalizador valioso para una útil transformación orgánica verde”.
La conversión de dióxido de carbono en materia orgánica se logró bajo la presión ambiental de CO2 a 122 grados Fahrenheit o 50 grados Celsius a través de la carboxilación.
“Al transformar el CO2 en materiales de valor agregado, no solo reducimos las demandas de eliminación de residuos, sino que también proporcionamos beneficios tanto para el medio ambiente como para la práctica. Es una especie de ganar-ganar para el medio ambiente”.
– El autor principal Amin Zadehnazari, quien es un investigador postdoctoral en el laboratorio del autor correspondiente Alireza Abbaspourrad, profesor del Departamento de Ciencia de los Alimentos, Facultad de Ciencias Agrícolas y de la Vida, Universidad de Cornell
Empresas involucradas en la gestión de residuos electrónicos
Ahora, veamos algunos nombres notables en la gestión y reciclaje de residuos electrónicos que están contribuyendo a los esfuerzos de sostenibilidad ambiental.
1. LKQ Corporation (LKQ )
Esta es una proveedora líder de piezas alternativas y especializadas para reparar automóviles y otros vehículos. También se involucra en el reciclaje de piezas y materiales automotrices, contribuyendo a la gestión de residuos electrónicos. Actualmente, LKQ es el jugador dominante en la distribución de piezas de colisión de repuesto en América del Norte.
Con una capitalización de mercado de $9.48 mil millones, las acciones de LKQ Corp. están negociando actualmente a $36.49, bajando un 0.71% de año a año (YTD). Tiene un EPS (TTM) de 2.70 y un P/E (TTM) de 13.52. La empresa tiene un rendimiento de dividendos del 3.29%, lo que la hace muy atractiva para aquellos que buscan acciones que generen ingresos pasivos sólidos.
(LKQ
)
Para el tercer trimestre de 2024, LKQ Corp. informó ingresos de $3.6 mil millones, lo que representó un aumento del 0.5%, mientras que su beneficio neto ajustado fue de $230 millones. La empresa terminó el trimestre con $661 millones en flujo de efectivo libre y devolvió $200 millones a los accionistas a través de $79 millones en dividendos en efectivo y $125 millones en compras de acciones.
Durante este tiempo, la junta también autorizó un aumento de $1 mil millones en el programa de recompra de acciones, elevándolo a $4.5 mil millones, lo que mejora aún más la capacidad de la empresa para devolver aún más valor.
2. Republic Services (RSG )
Este proveedor de servicios ambientales ofrece servicios de recolección, reciclaje y eliminación de residuos sólidos no peligrosos. Para el negocio de reciclaje de electrónicos, bombillas y baterías, ofrece kits de devolución por correo separados y garantiza un manejo responsable borrando los datos “siete veces” antes de desechar el equipo.
Con una capitalización de mercado de $64.5 mil millones, las acciones de Republic Services están negociando actualmente a $205, subiendo un 2.1% YTD. Tiene un EPS (TTM) de 6.25 y un P/E (TTM) de 32.48. La empresa tiene un rendimiento de dividendos del 1.13%.
(RSG
)
Para el tercer trimestre de 2024, Republic Services informó un aumento de ingresos del 6.5%, mientras que la ganancia neta fue de $565.7 millones. El flujo de efectivo de las operaciones del año hasta la fecha fue de $2.9 mil millones, mientras que el efectivo devuelto a los accionistas durante este período fue de $834.3 millones, incluyendo $329.5 millones en compras de acciones y $504.8 millones en dividendos pagados.
“Nuestro sólido desempeño durante el tercer trimestre es el resultado directo de la ejecución de nuestras prioridades estratégicas”.
– El CEO Jon Vander Ark
3. Waste Connections (WCN )
Esta empresa de servicios de residuos sólidos proporciona servicios de recolección, transferencia, eliminación y reciclaje de residuos. Según el sitio web oficial de Waste Connections, acepta residuos electrónicos como televisores y monitores de computadora. Su enfoque es un futuro más limpio y más verde al desviar materiales potencialmente peligrosos de los vertederos.
(RSG
)
Con una capitalización de mercado de $45 mil millones, las acciones de Waste Connections están negociando actualmente a $174.38, subiendo un 1.37% YTD. Tiene un EPS (TTM) de 3.64 y un P/E (TTM) de 47.42. La empresa tiene un rendimiento de dividendos del 0.73%.
Para el tercer trimestre de 2024, Waste Collections informó “resultados mejores de lo esperado” que vieron $2.338 mil millones en ingresos, un aumento del 13.3% año tras año. La ganancia neta de la empresa fue de $308 millones, un aumento del 17.3% año tras año, mientras que el dividendo trimestral regular se incrementó en un 10.5%. Su flujo de efectivo neto de las operaciones del año hasta la fecha fue de $1.660 mil millones, mientras que el flujo de efectivo libre ajustado fue de $1.044 mil millones.
Conclusión
La creciente digitalización y, a su vez, el aumento del consumo de electrónicos están llevando a un rápido aumento en los residuos electrónicos. El lanzamiento frecuente de nuevos modelos, las bajas tasas de reciclaje, los ciclos de innovación cortos y la vida útil reducida de los productos electrónicos son los factores que contribuyen a este debacle.
Sin embargo, la investigación más reciente de la Universidad de Cornell está convirtiendo los residuos electrónicos en una oportunidad masiva al presentar un método innovador y fácil de fabricar. Al transformar los residuos electrónicos en un recurso sostenible, esta investigación ofrece beneficios dobles: recuperar un activo muy valioso, es decir, el oro, y mitigar los peligros ambientales no solo de los residuos electrónicos sino también de la minería de oro.
Estudios como estos son extremadamente importantes en la era actual, donde el consumismo y el avance tecnológico están aumentando a una escala sin precedentes, ofreciéndonos una vía hacia un futuro donde los residuos no son un problema sino más bien un recurso que simplemente espera ser aprovechado.
