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La tecnología de clasificación basada en sensores impulsa el reciclaje de residuos electrónicos

Terence Keyworth, responsable de Tomra Recycling para el segmento de reciclaje de metales

01/02/2023

En una época en la que los residuos electrónicos siguen siendo el flujo de residuos de más rápido crecimiento en todo el mundo, Terence Keyworth, responsable de Tomra Recycling para el segmento de reciclaje de metales, analiza de qué formas los últimos avances en clasificación basada en sensores pueden ofrecer nuevas oportunidades a las empresas de reciclaje de residuos electrónicos.

Terence Keyworth es el responsable de Tomra Recycling para el segmento de reciclaje de metales
Terence Keyworth es el responsable de Tomra Recycling para el segmento de reciclaje de metales.

Según el Global E-scrap Monitor 2020 de Naciones Unidas, los residuos electrónicos mundiales alcanzarán los 74 millones de toneladas métricas (Mt) en 2030, por lo que se convertirán en el flujo de residuos de más rápido crecimiento en el mundo. Los residuos electrónicos se componen de distintos productos electrónicos desechados, incluidos televisores, ordenadores, teléfonos móviles, electrodomésticos como lavadoras, frigoríficos, aspiradoras, y hasta algún juguete infantil. Por lo general, suelen incluir una mezcla compleja de materiales, algunos de los cuales son peligrosos y, por tanto, deben tratarse con cuidado. Además, los residuos electrónicos suelen contener una cantidad significativa de materias primas valorizables y escasas, como acero inoxidable, aluminio, oro, plata, cobre, latón, indio y platino.

Europa, con un 42,5%, es el tercer mayor generador de residuos electrónicos, por detrás de China y América, pero cuenta con las mayores tasas de recogida y reciclaje. Para ello, la UE aprobó en 2003 dos directivas que rigen la gestión de residuos electrónicos: la Directiva RAEE (Residuos de Aparatos Eléctricos y Electrónicos) y la Directiva RoHS (Restricción de Sustancias Peligrosas).

La primera tiene por objetivo contribuir a la producción y el consumo sostenibles impidiendo en primer lugar los residuos electrónicos y estimulando, en segundo lugar, la reutilización, reciclaje y recuperación de materias primas secundarias valorizables. Por su parte, la Directiva RoHS impone restricciones a los fabricantes europeos de los equipos electrónicos nuevos que lanzan al mercado para evitar los riesgos que suponen para la salud pública y el medio ambiente algunos materiales. En el caso de los residuos electrónicos, esto implica la eliminación segura de cualquier sustancia perjudicial.

El tratamiento de los residuos electrónicos puede variar enormemente según el tipo de material y la tecnología empleada
El tratamiento de los residuos electrónicos puede variar enormemente según el tipo de material y la tecnología empleada.

Pretriturado antes de la clasificación basada en sensores

Además de atenerse a la legislación, el objetivo global de las empresas de tratamiento de residuos electrónicos es recuperar de forma rentable materias primas secundarias valorizables, tan puras como sea posible, y que de otra forma acabarían bien en el vertedero o bien sometidas a un procesamiento deficiente.

El tratamiento de los residuos electrónicos puede variar enormemente según el tipo de material y la tecnología empleada. Algunas plantas emplean tecnologías de trituración a gran escala, otras desmontan o de forma manual o automática el material o, en algunos casos, una combinación de ambas.

Triturar los residuos electrónicos antes de clasificarlos con cualquier tecnología de clasificación basada en sensores es una etapa fundamental del proceso. Al usar la pretrituración, mediante molinos de martillo o trituradores verticales, pueden recuperarse componentes valorizables como placas de circuitos impresos (PCB), cables y metales valorizables. También permiten la eliminación, de forma segura, de baterías, capacitadores y otros materiales perjudiciales.

Triturar los residuos electrónicos antes de clasificarlos con cualquier tecnología de clasificación basada en sensores es una etapa fundamental del...
Triturar los residuos electrónicos antes de clasificarlos con cualquier tecnología de clasificación basada en sensores es una etapa fundamental del proceso.

Tecnología de clasificación basada en sensores para obtener distintos materiales

Cuando se trata de diseñar una planta de tratamiento y reciclaje de residuos electrónicos, no existe una solución universal.

Por lo general, una planta a gran escala incluye un primer paso de pretriturado y la eliminación manual de material peligroso, como baterías y material valorizable fácil de seleccionar, como las PCB grandes. Después, suele emplearse un segundo paso de trituración para reducir el tamaño del material y facilitar su clasificación posterior. Un imán recupera la fracción férrica y luego se criba el material para garantizar, en una etapa posterior del proceso, una eficiente clasificación basada en sensores. Tras el pretriturado —y empleando una serie de distintas soluciones flexibles de clasificación basada en sensores— la planta logra aumentar el rendimiento del producto, generar fracciones de material de pureza significativamente mayor y detectar sustancias peligrosas.

Aluminio: En el diseño de una planta tradicional se utiliza un separador de corrientes de Foucault para recuperar los metales no férricos, compuestos de una mezcla de aluminio, cobre, latón y PCB (zorba). Una vez separados los metales no férricos se puede procesar la zorba generada mediante una unidad X-TRACT para lograr una separación extremadamente precisa de aluminio de gran pureza de los metales pesados. La X-TRACT usa tecnología de rayos X para detectar materiales según su densidad. El software de esta solución permite obtener aluminio reciclado de la máxima calidad, ideal para refundición, retirando los metales que puedan contaminarlo, como por ejemplo el magnesio.

Metales pesados no férricos valorizables: Una vez que la X-TRACT ha separado el aluminio de los metales pesados, la mezcla restante de metales pesados no férricos se puede volver a clasificar con una unidad COMBISENSE, que clasifica distintos materiales por color y propiedades electromagnéticas, como cobre, latón, metales grises y PCB. Al pasar el material por una serie de pasos de clasificación con la COMBISENSE se aumenta significativamente la pureza de los distintos productos finales de metales pesados no férricos objetivo, tales como PCB y cobre. Al pasar cada objeto por el sensor, se detecta el contenido, color, forma y tamaño del metal, recuperándose así las fracciones objetivo.

Metales y no metales: Una vez que el material de entrada ha pasado por el separador de corrientes de Foucault, el material eliminado está compuesto de plástico y otros materiales no metales, si bien también incluye aquellos metales que no ha eliminado el separador de corrientes de Foucault, como son el acero inoxidable, cable de cobre, compuestos de plástico y metales, así como algunas piezas de PCB.

En esta etapa, nuestro equipo FINDER, que usa campos electromagnéticos para identificar metales, puede usarse para separar metales de no metales. Así se minimiza la pérdida de metales valorizables entre el plástico y también se garantiza la calidad de los productos finales de plástico en una etapa posterior. La unidad FINDER es extremadamente flexible y, si conviene, según las fracciones objetivo del cliente, puede utilizarse para distinguir entre acero inoxidable y cable de cobre, así como producir una fracción de no metal limpia.

Plástico valorizable: La separación y la recuperación de plástico de los residuos electrónicos puede realizarse de varias formas en función de las fracciones se requieran y el volumen que se tenga que procesar. Para detectar y separar distintos plásticos pueden usarse distintas combinaciones de sensores para posteriormente transformarlos y convertirlos en material reutilizable en granza.

Es importante resaltar que los residuos electrónicos contienen sustancias peligrosas o contaminantes orgánicos persistentes (COP), como retardantes de llama en base bromo. Estos no deben ni reutilizarse ni reciclarse. Afortunadamente, la tecnología de TOMRA X-TRACT puede utilizarse para eliminar plásticos aditivados con bromo, generando una fracción limpia con un contenido de bromo inferior a 1000ppm. Por su parte, la tecnología AUTOSORT NIR puede usarse para clasificar los plásticos visibles según su polímero. Y los polímeros no visibles se pueden secar y clasificar por tipo de polímero, por medio de la espectroscopia MIR (medio infrarrojo), agrupándolos en polímeros individuales para su venta posterior.

La X-TRACT de Tomra utiliza tecnología de rayos X para detectar materiales según su densidad
La X-TRACT de Tomra utiliza tecnología de rayos X para detectar materiales según su densidad.

Últimos desarrollos en diseño de plantas

La planta tradicional de residuos electrónicos descrita anteriormente está ampliamente probada y extendida. No obstante, en los últimos años hemos trabajado con nuestros clientes para lanzar aplicaciones alternativas nuevas e innovadoras con nuestra tecnología.

Así, por ejemplo, recientemente hemos instalado una unidad AUTOSORT que utiliza un sensor visual de espectrómetro que permite eliminar tanto el cobre visible como rollos de alambre propios de hierro o incluso pequeños motores. Si se incluye el AUTOSORT tras la separación magnética, esta solución hace que la fracción férrica sea mucho más limpia, incrementando la probabilidad de pasar, sin dificultad, la inspección visual en la acería.

Asimismo, en lugar de usar un separador de corrientes de Foucault justo después del imán, algunos de nuestros clientes han usado nuestra unidad FINDER para recuperar todos los metales, incluidos metales no férricos, como el aluminio y el cobre. Para lograrlo, se incorpora un sensor de detección de objetos mediante láser (LOD) en la unidad FINDER. Así, el material mayoritario en volumen, el plástico, se elimina a priori, lo que significa que hay menos material que pase a las siguientes fases de clasificación. Esta innovación en el proceso hace que se pierdan menos materiales, resulte más fácil clasificar los metales. Además, el equipo genera menos huella de carbono, ya que se necesitan unidades de clasificación más pequeñas.

El equipo FINDER de Tomra usa campos electromagnéticos para identificar metales
El equipo FINDER de Tomra usa campos electromagnéticos para identificar metales.

Por último, otro nuevo desarrollo que han implantado algunos clientes consiste en eliminar las PCB antes de la fase de separador de corrientes de Foucault. Para ello se utiliza una COMBISENSE, que usa sensores electromagnéticos y de color, o un AUTOSORT, que usa tecnología de infrarrojo cercano. Al recuperar las PCB en solo un paso en esta fase no resulta necesario separarlas ni de los metales no férricos ni de la fracción de acero inoxidable y cobre. Así puede ahorrarse un paso de clasificación y los siguientes pasos de clasificación son más sencillos y eficientes.

Una mayor separación de los residuos electrónicos es una forma de que las empresas de tratamiento puedan mejorar su posición comercial en un mercado global.

Puesto que las soluciones de clasificación basada en sensores son muy flexibles, pueden incluirse en distintas fases del proceso y utilizarse para concentrar en monofracciones algunos materiales valorizables. Así, por ejemplo, hoy muchos de nuestros clientes usan nuestra tecnología para obtener cobre y otros metales preciosos debido a su valor de mercado.

Mirando al futuro, esperamos ver más empresas de tratamiento de residuos electrónicos previsoras que invierten en tecnología flexible de clasificación basada en sensores como forma de crear más monofracciones y satisfacer las demandas del sector. Esto les permitirá, sin duda, posicionarse mejor en el mercado, aumentar su base de clientes y, en último término, aumentar los márgenes de beneficios, ya que las monofracciones recuperadas pueden venderse a precios mucho más altos y suelen poder comercializarse a nivel local, lo que ayuda a cerrar el círculo del reciclaje de metales.

Empresas o entidades relacionadas

Tomra Sorting, S.L.

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