Este ano, laptops lindamente embrulhados, telefones celulares ou mesmo novos aparelhos de TV estavam sob as árvores de Natal. Eles são colocados em uso com entusiasmo - e os dispositivos eletrônicos antigos são descartados. O lixo eletrônico contém recursos como neodímio, índio e ouro. O que acontece com os materiais valiosos? E quanto metal raro está contido em telefones celulares, computadores e monitores que ainda estão em uso hoje? Pesquisadores da Empa investigaram essas questões.

Os três recursos naturais de ouro, o neodímio e o índio estão entre os elementos mais raros da Terra:cada um dos três metais representa menos de 0,00001% da crosta terrestre. Eles podem ser encontrados em um grande número de dispositivos eletrônicos, em pequenas quantidades, mas em funções-chave:Índio como óxido de índio e estanho é eletricamente condutor e transparente ao mesmo tempo. Por causa dessas propriedades, o material é usado em telas de LCD, por exemplo. O neodímio é usado em combinação com ferro e boro para produzir ímãs fortes. Eles são encontrados em discos rígidos, alto-falantes, fones de ouvido e telefones celulares. O ouro, finalmente, é um condutor muito bom que não pode corroer. O metal é, portanto, usado em componentes eletrônicos, como contatos de comutação ou placas de circuito impresso.

O problema é que o neodímio e o índio, em particular, são considerados metais críticos. Isso significa que, por um lado, existe o risco de interrupções no fornecimento, como os dois elementos raros são quase exclusivamente extraídos na China. Por outro lado, sua importância para as tecnologias-chave é considerada alta e, adequadamente, os efeitos de possíveis interrupções são particularmente graves.

Contudo, A Suíça também possui minas para esses três recursos. Entre outras coisas, eles são encontrados em dispositivos eletrônicos que estão em uso ou já estão obsoletos. A estudante de doutorado da Empa, Esther Thiébaud, do Departamento de Tecnologia e Sociedade, investigou pela primeira vez onde os três metais raros podem ser encontrados na Suíça - e quanto deles já foi perdido para uso posterior.

Sua análise revelou que a maior proporção de todas as três substâncias é encontrada em dispositivos que estão atualmente em uso. Em seguida, os caminhos dos elementos divergem:a segunda maior parte do índio é encontrada na escória das instalações de incineração de resíduos - e, portanto, é perdida para uma possível recuperação. O mesmo se aplica à segunda maior parcela de neodímio; é encontrado na escória de fundições de metal, que é usado no setor da construção. Ouro, por outro lado, já é recuperado em 70% por razões econômicas quando o equipamento chega ao fim de seu ciclo de vida. Embora a taxa de reciclagem de ouro já seja muito boa, o neodímio e o índio ainda não foram recuperados na Suíça.

A reciclagem seria viável

Já em 2015, uma equipe da Empa liderada por Heinz Böni foi contratada pelo Escritório Federal para o Meio Ambiente (FOEN) e pela Associação Suíça de Provedores de Tecnologia da Informação e Comunicação (Swico) para investigar se a recuperação de índio e neodímio faz sentido ecológico e é economicamente viável. Tecnicamente, índio já pode ser recuperado hoje, embora com um esforço relativamente alto. E do ponto de vista econômico, apenas custos adicionais moderados são incorridos para a recuperação de índio das telas. Isso poderia ser coberto pelo aumento da taxa de reciclagem antecipada em 50 cêntimos por tela. Ecologicamente, Contudo, a questão é clara:uma montanha de telas fora de uso tem um conteúdo de índio mais alto do que uma mina com o mesmo volume do qual o índio é extraído como principal recurso. De acordo com o estudo, os impactos ambientais da reciclagem também são altos, se não melhor, do que aqueles da produção primária de minerais. Contudo, isso só se aplica se o equipamento descartado for desmontado manualmente na primeira etapa de processamento e não mecanicamente triturado.

No caso do neodímio, o equilíbrio ecológico é ainda mais claro:se o material é oriundo do processo de reciclagem, então a carga sobre o meio ambiente é um terço menor do que se fosse extraída de uma mina.

A quantidade faz a diferença

Semelhante ao ouro, índio e neodímio podem ser claramente localizados em componentes separáveis ​​de um dispositivo eletrônico. Também seria tecnicamente viável recuperar as matérias-primas, embora a um custo considerável. Então, por que esses metais não foram recuperados até agora?

Para responder a esta pergunta, é importante considerar as quantidades envolvidas. O índio só foi usado em quantidades significativas desde a virada do milênio. Em 2014, o ano para o qual os dados mais recentes estão disponíveis, cerca de 1,7 toneladas do metal estavam presentes em aparelhos na Suíça que ainda estavam em uso. Contudo, os dispositivos que foram descartados no mesmo ano continham apenas cerca de 135 kg de índio. Cerca de um terço deles não chegou ao processo de reciclagem - por exemplo, porque os dispositivos foram jogados no lixo normal ou exportados para o exterior. Dos cerca de 90 kg de índio que passaram pelo processo de reciclagem, 90% acabaram em incineradores, 5% foi perdido no processo de fusão - e apenas 5% foi armazenado para possível reprocessamento futuro, de acordo com o estudo.

O neodímio está presente em grandes quantidades em equipamentos eletrônicos vendidos desde o início dos anos 1980. Em 2014, cerca de 39 toneladas de neodímio ainda estavam presentes em equipamentos ainda em uso, enquanto os equipamentos descartados no mesmo ano continham 3,9 toneladas. Destes, 2,8 toneladas chegaram ao processo de reciclagem, onde o elemento acabou na escória do processo de fundição.

Os números para o ouro estão entre estes dois:4,8 toneladas foram em equipamentos, 440 quilos foram separados em componentes contendo ouro e 330 quilos destes chegaram ao processo de reciclagem. A partir de então, as perdas são baixas:95% do ouro que chega à fase de desmontagem manual pode ser recuperado.

Portanto, não pode ser apenas devido às quantidades que o esforço adicional de recuperação seja necessário apenas para o ouro. Olhar o valor dos metais revela um fato interessante:o índio de 90 kg que vai para o processo de destinação final vale atualmente em torno de US $ 36, 000; 2, 800 kg neodímio US $ 200, 000 - e os 330 kg de ouro US $ 13, 600, 000. Então, do ponto de vista econômico, o esforço pelo ouro vale a pena, apesar das pequenas quantidades - para neodímio e índio, por outro lado, a motivação financeira para as recicladoras é atualmente (ainda) baixa.

"De longe, a maior proporção de neodímio e índio ainda está nos equipamentos em uso, "explica Esther Thiébaud." Um pequeno aumento na taxa de reciclagem do pré-pago já seria suficiente para tornar a reciclagem uma opção economicamente atrativa ". Até então, faria pelo menos sentido armazenar temporariamente componentes com uma proporção relativamente alta de índio e neodímio - para que os recursos não sejam perdidos para sempre.