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LCD: hacia un nuevo modelo de gestión de los residuos

Jordi Julian, director de Proyectos y Clientes de Fundación Ecotic09/07/2013
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El sector tecnológico es un campo de actividad en constante desarrollo. La vertiginosa evolución de la tecnología, con la movilidad y la conectividad de todo tipo de dispositivos como punta de lanza, han configurado un panorama en la que el ritmo de aparición de nuevos aparatos se ha situado en cotas difícilmente imaginables tan sólo un tiempo atrás. Esta evolución tiene como consecuencia la incorporación de nuevos materiales a los dispositivos que, consecuentemente, plantean nuevas necesidades de reciclaje para las que debemos estar preparados. Entre estos residuos, destacan las pantallas LCD (Liquid Crystal Display) y las pantallas planas FDP (Flat Panel Display), así como los paneles solares fotovoltaicos (PFV).

Para poder dar respuesta a estas necesidades, en Fundación Ecotic participamos activamente en el programa High Technology Waste Treatment (HTWT), en el marco del programa europeo LIFE+, en colaboración con la Consellería de Infraestructuras, Territorio y Medio Ambiente de la Generalitat Valenciana. El objetivo de HTWT es la aplicación de un modelo de gestión integral para la recogida y tratamiento de aparatos de cristal líquido (LCD) y pantallas de plasma al final de su vida útil, dando además solución al tratamiento de paneles solares fotovoltaicos fuera de uso para su correcto reciclaje o reutilización. Estos residuos, pese a que en la actualidad no tienen una gran presencia, serán los retos que la industria del reciclaje deberá afrontar en un futuro no muy lejano. Nuestro cometido es la aportación de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) necesarios para las distintas actividades desarrolladas en el proyecto, en el que también participan las fundaciones Intraeco y Finnovaregio como socios difusores, GHE como encargada del desarrollo del prototipo, y Recytech Iberia como planta de tratamiento piloto.

A lo largo de los siguientes apartados veremos con mayor detalle las necesidades técnicas y las principales dificultades que presentan el reciclaje de las pantallas LCD y la recuperación de sus componentes. Las pantallas de cristal líquido están presentes en gran cantidad de los nuevos dispositivos que se lanzan cada año al mercado, tales como televisores, monitores, laptops o smartphones. En este sentido, los televisores y monitores LCD son los grandes residuos a tener en cuenta, debido a su gran implantación: pese a que los televisores de tubo de rayos catódicos (CRT) constituyen todavía el flujo mayoritario con un 70% registrado en 2011, los LCD son el residuo que presenta un mayor crecimiento en la Unión Europea, y en el mismo año ya alcanzaron un significativo 28%.

LCD, un residuo en auge

Actualmente en Europa se recogen alrededor de 150.000 toneladas de pantallas planas, 120.000 de las cuales son LCD y 30.000 de plasma. Tan sólo un 1,2% del flujo general de residuos de la categoría 3 y 4 procede de puntos de recogida públicos (B2C), mientras que las principales recogidas se realizan en el entorno B2B y los centros de la distribución, procedentes de servicios de garantía. La tasa de LCD solamente constituye entre un 1% y un 2% del volumen total de pantallas, pero se espera un crecimiento importante de estos residuos en el periodo 2014-2018, por lo que su aparición a gran escala resulta inminente.

La Directiva RAEE europea establece la obligatoriedad aislar los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) que contengan LCD con una superficie superior a 100 cm², así como para aquellos que contengan vapor de mercurio en su fuente de retroiluminación. Pese a que los LCD están clasificados como residuos no peligrosos, el vapor de mercurio es una sustancia potencialmente contaminante si no se gestiona adecuadamente, por lo que es muy importante disponer de los medios adecuados a tal efecto.

Los LCD se componen de hasta 25 sustancias diferentes. El grosor de la capa de cristal líquido se sitúa en torno a los 5 micrómetros; para hacernos una idea de sus reducidas dimensiones, un cabello humano suele ser de unos 80 micrómetros. El desmontaje de las pantallas LCD y la recuperación del cristal líquido resultan muy complejos, debido a las fuerzas adhesivas entre los cristales líquidos y a que la capa de alineación contiene placas de vidrio firmemente unidas. Por este motivo existe el riesgo de rotura del vidrio durante el proceso de desmontaje manual, la práctica más extendida actualmente, mientras que otros procesos como la extracción mediante disolventes o CO2 supercrítico tendrían una mayor repercusión negativa en el medio ambiente. Por otra parte, el desmontaje manual destruye el cristal de la pantalla y los polarizadores, que tienen mayor valor que los mismos cristales líquidos, por lo que su reciclado es muy difícil y la reutilización virtualmente imposible.

El cristal líquido recuperado está contaminado con todo tipo de impurezas y partículas sólidas y necesita ser purificado. Con el fin de obtener un producto útil, se debe separar esta mezcla indefinible en componentes individuales de cristal líquido, purificándolos para obtener el nivel de alta pureza requerido, tras lo cual se pueden diseñar nuevas mezclas con la composición y las propiedades que se requieran. Sin embargo, la separación y purificación de mezclas de varios componentes es difícil, requiere un alto consumo energético, es ineficiente en términos de rendimiento y por lo tanto resulta bastante costosa, sin que exista además un mercado significativo para las mezclas indefinibles de cristal líquido pese a haber sido purificado, en parte debido a aspectos legales restrictivos en este aspecto. Cabe tener en cuenta además el enorme volumen de residuos necesario para conseguir recuperar cantidades importantes de cristal líquido: para obtener 1 tonelada de una mezcla de varios cientos de componentes de cristal líquido, es necesario el tratamiento de aproximadamente 1.000 toneladas de residuos de pantallas LCD.

El otro gran reto que plantean los televisores LCD son las emisiones del vapor de mercurio contenido en las lámparas de retroalimentación, debido a la fragilidad de los equipos. En la actualidad suelen producirse roturas ocasionales de las lámparas de retroalimentación, tanto durante el la recogida y almacenamiento, como en el proceso de transporte hacia las plantas de reciclaje, un hecho que se hace más evidente durante la fase de desmontaje manual. Esto resulta potencialmente peligroso para el medio ambiente y la salud humana: el límite de exposición indicado es de alrededor de 20 microgramos por metro cúbico, mientras que en la fase de tratamiento se registran niveles de hasta 40 y 50 microgramos, superando entre un 100% y un 150% esta cifra.

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Hacia un nuevo modelo de reciclaje

El objetivo compartido por todos los participantes en el proyecto HTWT es alcanzar un sistema que facilite el proceso de desmontaje manual y aumente la idoneidad para el tratamiento mecánico, y que tenga en consideración todo el flujo de retorno de los residuos. En ocasiones se establece el foco en el proceso de reciclaje, sin que se tenga en cuenta el resto de eslabones de la cadena, olvidando que lo que sucede en los primeros estadios tiene consecuencias para todo el proceso posterior.

El proyecto HTWT trabaja en el desarrollo de un prototipo industrial cradle-to-cradle o C2C, que contemple la totalidad del proceso de retorno para el correcto tratamiento de los LCD, pantallas de plasma y paneles solares fotovoltaicos fuera de uso, con el fin de mejorar los sistemas de desmontaje, realizar el correcto tratamiento de las sustancias peligrosas de los equipos, y aumentar la actividad de los gestores, transportistas y plantas de tratamiento autorizadas. Uno de los grandes logros del proyecto es el desarrollo del primer prototipo industrial para el tratamiento de estos materiales, así como la obtención de muestras para la realización de pruebas con el fin de conseguir nuevas aplicaciones a esos productos. Con ello, se conseguirá reducir el consumo de recursos, mediante la reutilización de materias primas procedentes de los residuos generados en la elaboración de nuevos productos. Se prevé que la máquina esté construida e instalada en la planta de tratamiento de residuos electrónicos y eléctricos de Recytech en un plazo de menos de tres meses.

Por otra parte, con la implantación de este modelo se conseguirá reducir la cantidad de residuos que se destinan a depósito en vertedero, minimizando la huella de carbono gracias a la cantidad de residuo reciclado y por medio de la reducción de vertidos. Y naturalmente, de todo ello se desprende que aumentará el nivel de protección de la salud humana mediante la reducción de la exposición a sustancias peligrosas.

Más allá de los aspectos técnicos, la consecución de este modelo de gestión de los RAEE constituirá un paso más en la transición hacia una denominada ‘economía verde’, en la que la escasez de recursos naturales es una amenaza acuciante, y que en el caso de la Unión Europea se concreta en la necesidad de importaciones desde países extracomunitarios. Algunos modelos macroeconómicos sugieren que en el contexto de la Unión una reducción de la necesidad total de materiales de en torno a un 1% supondría un aumento de entre 12 y 23 billones de euros en el PIB comunitario, con el consiguiente potencial de la tasa de empleo a nivel general. En el caso de España, actualmente existen entre 400.000 y 500.000 empleos verdes, que equivalen a cerca del 2,2% del empleo total del país, y que aportan a la economía en torno al 2,4% del Producto Interno Bruto (PIB) nacional, por lo que es un sector estratégico para el crecimiento.

Desde Fundación Ecotic seguiremos trabajando en proyectos que aporten soluciones a los problemas de presente y de futuro de Europa, y seguiremos reclamando la implicación de todos los actores relacionados con los aparatos eléctricos y electrónicos, como elemento clave para asegurar la sostenibilidad del sistema. Estamos convencidos de que de ello depende el futuro del medio ambiente y de la economía de toda Europa.

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