Un informe reciente de las Naciones Unidas encontró que el planeta produjo alrededor de 60 mil millones de kilogramos de contaminación electrónica en 2022, un aumento del 82% en comparación con 2010. Aun así, menos de una cuarta parte de esta contaminación fue objeto de reciclaje. Y entre los muchos obstáculos que se interponen en nuestro camino para mejorar este registro, encontramos la falta de medios suficientes para reciclar los circuitos impresos que se encuentran en casi todos los dispositivos electrónicos; un equipo de investigadores quiere remediar este problema.
Estos circuitos impresos, sobre los que se instalan chips, transistores y otros componentes, suelen estar fabricados con finas capas de fibra de vidrio recubiertas de plástico y unidas con cobre.
Este plástico es difícil de separar del vidrio, y por ello los circuitos impresos suelen acabar en vertederos, donde los productos químicos que los componen pueden acabar sus días en el medio ambiente.
En otros casos, se queman para recuperar los metales preciosos que contienen, como oro y cobre. Esta quema, que a menudo se lleva a cabo en países en desarrollo, es un desperdicio y puede ser tóxica, especialmente para quienes llevan a cabo esta operación sin la protección adecuada.
Un equipo liderado por investigadores de la Universidad de Washington ha desarrollado un nuevo circuito impreso que es tan eficiente como los fabricados con materiales tradicionales, pero que puede reciclarse repetidamente con un mínimo de desperdicio.
Los científicos utilizaron un disolvente que transforma un tipo de vitrimero -una nueva clase de polímeros sostenibles- en una sustancia gelatinosa sin dañarla, lo que permite eliminar elementos sólidos para su reutilización o reciclaje.
Esta gelatina vitrimérica se puede utilizar repetidamente para fabricar nuevos circuitos impresos de alta calidad, a diferencia de los plásticos convencionales que se degradan significativamente con cada reciclaje.
Con estos nuevos circuitos, los investigadores consiguieron recuperar el 98% del vitrimero y el 100% de la fibra de vidrio, así como el 91% del disolvente utilizado para el reciclaje.
El trabajo está publicado en Sostenibilidad de la Naturaleza.
Una parte importante del problema.
“Los circuitos impresos representan una gran parte de la masa y el volumen de los residuos electrónicos”, afirmó uno de los autores principales del estudio, el profesor Vikram Iver.
“Se consideran resistentes al fuego y a los productos químicos, lo cual es fantástico a la hora de hacerlos robustos. Pero esto también hace que sean prácticamente imposibles de reciclar. Aquí, creamos una nueva estructura de material que tiene propiedades eléctricas similares a las placas de circuitos tradicionales, así como un proceso para reciclarlas repetidamente. »
Los vitrimeros son una clase de polímeros desarrollados por primera vez en 2015. Cuando se exponen a ciertas condiciones, incluido el calor por encima de cierta temperatura, sus moléculas pueden reorganizarse y formar nuevos enlaces. Esto los hace a la vez “curables” (por ejemplo, una placa de circuito doblada se puede enderezar) y fácilmente reciclables.
“A escala molecular, los polímeros parecen espaguetis que se pliegan y compactan”, afirma otro coautor del estudio, el profesor Aniruddh Vashisth. “Pero los vitrimeros son distintos porque las moléculas que componen cada fideo pueden separarse y volverse a unir. Es como si cada trozo de espagueti estuviera hecho de pequeños bloques de Lego. »
Según los investigadores, el método de fabricación de circuitos impresos vitrimer no supondría cambios importantes en el proceso de producción industrial de los circuitos impresos tradicionales.
Según el equipo de investigación, estos nuevos circuitos impresos podrían reducir el potencial de calentamiento global en un 48% y las emisiones cancerígenas en un 81%, en comparación con los circuitos impresos tradicionales.
Si bien esto representa una solución tecnológica a la crisis climática, los investigadores señalan que uno de los principales obstáculos para el reciclaje a gran escala de placas de circuitos vitriméricos es la necesidad de crear sistemas e incentivos para recolectar desechos electrónicos para que puedan reciclarse. se puede recuperar y reciclar.
De hecho, afirman los autores del estudio, es necesario establecer “paridad de costes” y “normas medioambientales estrictas”, además de “diseñar, a partir de ahora, materiales basándose en primer lugar en normas de sostenibilidad”.
