Resíduos Eletrônicos são uma Mina de Ouro Inexplorada Esperando ser Aproveitada

E se você pudesse transformar lixo em ouro literal? Bem, uma equipe de pesquisa da Cornell realmente encontrou uma maneira de fazer isso. 

A pesquisa mais recente, que foi publicada na Nature Communications nos últimos dias de 2024, apresentou uma técnica para extrair metais preciosos de resíduos eletrônicos. O ouro recuperado foi então usado como catalisador para converter CO2 em materiais orgânicos.

O método recém‑desenvolvido demonstra um grande potencial para mudar o panorama dos resíduos eletrônicos, oferecendo um uso verde e viável para eles. Mas antes de entrarmos em como os pesquisadores estão transformando resíduos eletrônicos em ouro, vamos dar uma olhada na situação dos resíduos eletrônicos e quão grande é esse volume de lixo. 

O Rápido Aumento dos Resíduos Eletrônicos Tóxicos

Resíduos eletrônicos ou e-waste referem‑se a produtos eletrônicos que não funcionam, estão se aproximando do fim de sua ‘vida útil’ ou são simplesmente indesejados. É basicamente o eletrônico descartado. 

Curiosamente, não são apenas os eletrônicos que deixaram de funcionar que se enquadram na categoria de e-waste. Dispositivos eletrônicos usados que serão reutilizados, revendidos, recondicionados ou reciclados também são considerados e-waste.

A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) classifica o e-waste em dez categorias — grandes eletrodomésticos, pequenos eletrodomésticos, equipamentos de TI, eletrônicos de consumo, lâmpadas e luminárias, brinquedos, ferramentas, dispositivos médicos, instrumentos de monitoramento e dispensadores automáticos.

Na era atual de avanço tecnológico, que gera produtos cada vez mais sofisticados e inovadores, a definição de e-waste provavelmente continuará a se expandir.

Por enquanto, desde smartphones, computadores, aquecedores e ventiladores até impressoras, cadeiras de massagem, controles remotos, esteiras, relógios inteligentes, monitores cardíacos, cabos e fontes de alimentação, tudo isso se enquadra como resíduos eletrônicos.

Todo esse e-waste, de acordo com o Global E-waste Monitor (GEM) da ONU, está aumentando cinco vezes mais rapidamente do que está sendo reciclado.

Em 2022, foram gerados 62 milhões de toneladas de e-waste em todo o mundo, e menos de um quarto disso foi registrado como coletado e reciclado adequadamente. A geração de 62 milhões de toneladas equivale ao peso de 107.000 das maiores e mais pesadas aeronaves de passageiros do mundo.

Em termos de categoria, pequenos dispositivos como cigarros eletrônicos, brinquedos, micro-ondas e aspiradores de pó representaram 33 % do e-waste, dos quais apenas 12 % são reciclados. A categoria de pequenos equipamentos de TI e telecomunicações, que inclui seus telefones, laptops, roteadores e dispositivos GPS, representou 4,6 milhões de toneladas de e-waste, dos quais apenas 22 % são reciclados.

A taxa de coleta e reutilização é na verdade mais alta para classes de equipamentos de grande porte, como monitores e equipamentos de troca de temperatura.

De acordo com o relatório, o peso estimado de metais incorporados ao e-waste em 2022 foi de 31 milhões de toneladas, juntamente com 17 milhões de toneladas de plásticos e 14 milhões de toneladas de outros materiais como vidro e minerais.

Quando se trata dos metais incorporados ao e-waste, seu valor total foi de US$ 91 bilhões, incluindo US$ 19 bilhões em cobre, US$ 15 bilhões em ouro e US$ 16 bilhões em ferro.

A geração anual de e-waste mundial, segundo o relatório, está atualmente aumentando em 2,6 milhões de toneladas por ano, o que a coloca no caminho para alcançar 82 milhões de toneladas até o final desta década. A massa esperada de painéis fotovoltaicos aposentados deve aumentar quatro vezes até 2030.

Embora o relatório preveja um aumento substancial no e-waste, ele também projeta uma queda na taxa de reciclagem para 20 % até 2030, a partir de 22,3 % registrada em 2022.

Essa queda é esperada devido à crescente diferença nos esforços de reciclagem em relação ao impressionante aumento na geração de e-waste mundial. O relatório destacou maior consumo, a crescente eletrificação da sociedade, progresso tecnológico, falhas de design, opções limitadas de reparo e infraestrutura insuficiente para a gestão de e-waste.

No entanto, se as nações aumentarem a taxa de coleta e reciclagem de e-waste para 60 % nos próximos cinco anos, seus benefícios superarão os custos em mais de US$ 38 bilhões.

Esse número, porém, não parece viável, visto que a implementação de legislações sobre e-waste “permanece um desafio real globalmente”. Como o relatório observou, a baixa taxa de reciclagem provavelmente será alimentada pelo fato de que apenas 46 países têm metas de taxa de coleta, e ainda menos têm metas de taxa de reciclagem.

Além disso, embora 81 países tivessem legislação sobre e-waste em 2023, isso não representou um grande crescimento em relação aos números (78) registrados quatro anos antes. 

Não só o lixo eletrônico está aumentando, como também é extremamente tóxico. Cerca de 70 % dos resíduos tóxicos em aterros são, na verdade, e-waste.

Isso ocorre porque a maioria dos eletrônicos contém algum tipo de material tóxico, incluindo mercúrio, chumbo, cádmio e berílio. E todos esses materiais representam sérios riscos ao nosso meio ambiente. 

Assim como outros resíduos, o e-waste não se limita apenas aos aterros. Quando o e-waste é enviado para aterros, ele se dissolve em traços microscópicos e permeia o solo, eventualmente infiltrando-se no lençol freático, onde os vestígios de materiais tóxicos aparecem na água subterrânea. Depois, continua para a água doce nas áreas circundantes.

Portanto, se não for reciclado adequadamente, o e-waste pode se tornar uma ameaça tanto ao meio ambiente quanto à nossa saúde. A reciclagem por meio de atividades inadequadas, como descarte em terra ou corpos d’água, queima aberta, aterro com resíduos regulares, desmontagem manual e outras, também libera substâncias químicas tóxicas, às quais crianças e gestantes são particularmente vulneráveis.

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Transformando e-Waste em Ouro & Alcançando Sustentabilidade

Agora, com tanto e-waste se acumulando, que, como vimos, contém muito ouro, os pesquisadores estão tentando matar dois coelhos com uma cajadada. 

O ouro (Au) é um metal precioso que possui várias qualidades que o tornam extremamente valioso. Este metal amarelo é altamente maleável e muito durável. O ouro é encontrado na natureza em forma relativamente pura, e tem muitos usos, inclusive na tecnologia. O metal amarelo é usado em smartphones, computadores e equipamentos médicos porque não corrói e é o melhor condutor de eletricidade. 

Na medicina, nanopartículas de ouro melhoram diagnósticos e entregam tratamentos direcionados, e sua biocompatibilidade as torna um ótimo elemento para ferramentas cirúrgicas e implantes. Além de ser usado na indústria aeroespacial e em produtos decorativos como joias, o ouro é uma forma extremamente popular de proteger riqueza. 

Por séculos, investidores têm recorrido a esse metal como um ativo de refúgio seguro durante crises, incertezas econômicas e instabilidade política. Até bancos centrais mantêm ouro como forma de estabilizar suas moedas fiduciárias.

No momento da escrita, o ouro vale $2,664 por onça, apenas 4,5 % abaixo de seu pico de $2,790 atingido no final de outubro de 2024.

Este recurso natural tão cobiçado, porém, é extraído por meio de um processo lento, complexo e caro, que consome tempo, energia e requer sacrifícios ambientais. Para minimizar seu impacto ambiental, a reciclagem de ouro surgiu como uma alternativa sustentável, com cerca de 25 % do ouro mundial agora sendo reciclado.

No meio dessa mudança rumo a uma abordagem mais sustentável, eletrônicos defeituosos, como aponta o estudo, “representam um reservatório valioso para a recuperação de ouro”.

Com os amplos casos de uso do ouro, demanda crescente e ouro reciclado ganhando tração devido ao aumento da conscientização ecológica dos consumidores, há agora necessidade de métodos inovadores para recuperar metais preciosos do e-waste.

A reciclagem de ouro utiliza técnicas avançadas onde o ouro é separado de outros materiais por processos químicos. Isso é o que ajuda a alcançar a pureza do ouro reciclado.

Tradicionalmente, produtos químicos agressivos são usados para recuperar ouro do e-waste, que se estima conter cerca de 10 vezes mais ouro do que pode ser extraído de uma tonelada de minério. Esses químicos agressivos incluem cianeto, um químico altamente tóxico que apresenta graves riscos ambientais. 

A equipe liderada por pesquisadores da Cornell University em colaboração com pesquisadores alemães desenvolveu um método que não usa nenhum químico perigoso, mas sim utiliza adsorção química para recuperar ouro dos resíduos eletrônicos. 

Os pesquisadores sintetizaram duas estruturas covalentes orgânicas baseadas em tetrazina, ligadas a vinil (VCOFs), leves e fáceis de fabricar, para extrair íons e partículas de ouro das placas de circuito de dispositivos eletrônicos descartados. Além de adsorver partículas de ouro, esses VCOFs, que apresentam altas respostas fotocorrentes e baixas lacunas de energia, também catalisam a carboxilação de alquinos terminais. 

Estruturas covalentes orgânicas (COFs) são materiais cristalinos porosos que têm várias aplicações potenciais, incluindo armazenamento de energia e detecção química. A equipe fabricou um par de VCOFs usando a base de tetrafeniletileno (TPE) e tetratiafulvaleno (TTF).

De acordo com o estudo, a capacidade de adsorção aquosa de Au(III) do TTF-COF é de 2440 mg g⁻¹, enquanto a do Au(III) do TPE-COF é de 1639 mg g⁻¹. 

Portanto, os resultados alcançados pela equipe foram espetaculares, com um dos VCOFs capturando seletivamente até 99,9 % do ouro dos dispositivos. Outros metais como níquel (Ni) e cobre (Cu) representaram muito pouco do material recuperado, apenas 5 % e 2 %, respectivamente.

A razão por trás da superior absorção de ouro do TTF-COF é que o composto é rico em enxofre. E o enxofre desempenha um papel fundamental na formação de depósitos de ouro. 

Portanto, faz sentido que compostos organossulfurados exibam tão alta capacidade de adsorção. Mas isso não é tudo. O TTF-COF também consegue passar por até 16 lavagens e reutilizações perdendo pouca eficiência de adsorção.

Falando sobre a seletividade do método, Abbaspourrad observou que outros métodos de recuperação de ouro não são seletivos. Assim, eles resultam em impurezas. No entanto, dado o alto volume de metais preciosos usados em dispositivos eletrônicos, “ser capaz de recuperá-los de forma que você possa capturar seletivamente o metal que deseja – neste caso, ouro – é muito importante”.

Entretanto, isso não é o fim do que o método recém‑criado pode alcançar. Os COFs carregados de objetivo podem então ser usados para converter e-waste em um “catalisador valioso para uma transformação orgânica verde útil”.

A conversão de dióxido de carbono em matéria orgânica foi alcançada sob pressão ambiente de CO₂ a 122 graus Fahrenheit ou 50 graus Celsius via carboxilação.

“Ao transformar CO2 em materiais de valor agregado, não apenas reduzimos a demanda por descarte de resíduos, como também oferecemos benefícios ambientais e práticos. É uma espécie de situação ganha‑ganha para o meio ambiente.”

– Autor principal Amin Zadehnazari, pesquisador pós‑doutoral no laboratório do autor correspondente Alireza Abbaspourrad, professor do Departamento de Ciências dos Alimentos, Faculdade de Ciências Agrícolas e da Vida, Cornell University

Empresas Envolvidas na Gestão de e-Waste

Agora, vamos dar uma olhada em alguns nomes notáveis na gestão e reciclagem de resíduos eletrônicos que estão contribuindo para esforços de sustentabilidade ambiental.

1. LKQ Corporation

Esta empresa é um fornecedor líder de peças alternativas e especiais para reparar automóveis e outros veículos. Também está envolvida na reciclagem de peças e materiais automotivos, contribuindo para a gestão de resíduos eletrônicos. Atualmente, a LKQ é a principal atuante na distribuição de peças de colisão do mercado de reposição na América do Norte.

Com uma capitalização de mercado de US$ 9,48 bilhões, as ações da LKQ Corp. estão sendo negociadas a US$ 36,49, com queda de 0,71 % no ano até a data (YTD). Possui um EPS (TTM) de 2,70 e um P/E (TTM) de 13,52. A empresa tem um dividend yield de 3,29 %, o que a torna muito atraente para quem busca ações que geram renda passiva forte.

No terceiro trimestre de 2024, a LKQ Corp. reportou receita de US$ 3,6 bilhões, um aumento de 0,5 %, enquanto seu lucro líquido ajustado foi de US$ 230 milhões. A empresa encerrou o trimestre com US$ 661 milhões em fluxo de caixa livre e devolveu US$ 200 milhões aos acionistas por meio de US$ 79 milhões em dividendos em dinheiro e investindo US$ 125 milhões em recompra de ações.

Durante esse período, o conselho também autorizou um aumento de US$ 1 bilhão no programa de recompra de ações, elevando-o para US$ 4,5 bilhões, o que aprimora ainda mais a capacidade da empresa de devolver ainda mais valor.

2. Republic Services

Este provedor de serviços ambientais oferece coleta, reciclagem e descarte de resíduos sólidos não perigosos. Para o negócio de reciclagem de eletrônicos, lâmpadas e baterias, oferece kits de devolução por correio separados e garante o manuseio responsável apagando os dados “sete vezes” antes de descartar o equipamento.

Com uma capitalização de mercado de US$ 64,5 bilhões, as ações da Republic Services (RSG ) estão sendo negociadas a US$ 205, com alta de 2,1 % YTD. Possui um EPS (TTM) de 6,25 e um P/E (TTM) de 32,48. A empresa tem um dividend yield de 1,13 %.

No terceiro trimestre de 2024, a Republic Services reportou um aumento de receita de 6,5 %, enquanto o lucro líquido foi de US$ 565,7 milhões. O fluxo de caixa operacional YTD foi de US$ 2,9 bilhões, enquanto o caixa devolvido aos acionistas nesse período foi de US$ 834,3 milhões, incluindo US$ 329,5 milhões investidos em recompra de ações e US$ 504,8 milhões em dividendos pagos.

“Nosso forte desempenho durante o terceiro trimestre é resultado direto da execução de nossas prioridades estratégicas.”

– CEO Jon Vander Ark

3. Waste Connections

Esta empresa de serviços de resíduos sólidos fornece coleta, transferência, descarte e serviços de reciclagem. Conforme o site oficial da Waste Connections (WCN ), aceita resíduos eletrônicos como televisores e monitores de computador. Seu foco está em um futuro mais limpo e verde, desviando materiais potencialmente perigosos dos aterros.

Com uma capitalização de mercado de US$ 45 bilhões, as ações da Waste Connections estão sendo negociadas a US$ 174,38, com alta de 1,37 % YTD. Possui um EPS (TTM) de 3,64 e um P/E (TTM) de 47,42. A empresa tem um dividend yield de 0,73 %.

No terceiro trimestre de 2024, a Waste Connections reportou resultados “melhores que o esperado”, com receita de US$ 2,338 bilhões, um aumento de 13,3 % ano a ano. O lucro líquido da empresa foi de US$ 308 milhões, alta de 17,3 % ano a ano, enquanto o dividendo trimestral regular foi aumentado em 10,5 %. Seu fluxo de caixa líquido operacional YTD foi de US$ 1,660 bilhão, enquanto o fluxo de caixa livre ajustado foi de US$ 1,044 bilhão.

Conclusão

A crescente digitalização e, consequentemente, o aumento do consumo de eletrônicos está levando a um rápido aumento do e-waste. O lançamento frequente de novos modelos, baixas taxas de reciclagem, ciclos de inovação curtos e a redução da vida média dos produtos eletrônicos são os fatores que contribuem para esse problema. 

No entanto, a pesquisa mais recente da Cornell University está transformando o e-waste em uma oportunidade maciça ao apresentar um método inovador, fácil de fabricar. Ao transformar o e-waste em um recurso sustentável, esta pesquisa oferece benefícios duplos: a recuperação de um ativo altamente valioso, ou seja, ouro, e a mitigação dos riscos ambientais não apenas do e-waste, mas também da mineração de ouro. 

Estudos como este são extremamente importantes na era atual, onde o consumismo e o avanço tecnológico estão crescendo em uma escala sem precedentes, oferecendo‑nos um caminho para um futuro onde o lixo não é um problema, mas sim um recurso que simplesmente está esperando para ser aproveitado!

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