Los desechos electrónicos amontonados en un taller de la Universidad de Birmingham no parecen una solución obvia a un acuciante problema económico y estratégico. Se encuentran en sacos blancos, cada uno de los cuales contiene una tonelada de material compuesto por brillantes triángulos de metal recortados de las esquinas de viejos discos duros.
Sin embargo, HyProMag, una empresa fundada por el personal de la Escuela de Metalurgia y Materiales de la universidad, cree que los "residuos" podrían ser una fuente valiosa y lucrativa de los llamados minerales de tierras raras, cruciales para las nuevas formas de energía bajas en carbono que probablemente demandarán las economías futuras.
Los países occidentales están ansiosos por aflojar el control de China sobre el acceso al grupo de 17 minerales utilizados para fabricar imanes fuertes y estables para su uso en turbinas eólicas, automóviles eléctricos y otras aplicaciones. La tecnología de HyProMag extrae los imanes que contienen tierras raras, que representan entre el 10% y el 15% del peso de las unidades de disco duro.
China controla cerca del 90% de la capacidad mundial de procesamiento de minerales y ha endurecido progresivamente las restricciones a la exportación de los materiales y la tecnología necesarios para procesarlos. A fines de enero impuso nuevas restricciones a las exportaciones a Estados Unidos en respuesta a los aranceles impuestos por el presidente Donald Trump a las importaciones a ese país procedentes de China.
Mientras tanto, el presidente Trump ha hecho del suministro de tierras raras desde Ucrania una condición para el continuo apoyo militar estadounidense al país.
“Podemos competir sobre la base de que podemos acceder a fuentes de materias primas dentro de los imanes incrustados que de otro modo no se recuperarían”, dijo Allan Walton, director fundador de HyProMag. “Muy a menudo terminan en vertederos”.
HyProMag fue fundada en 2018 por Walton, profesor de materiales críticos y magnéticos, y sus colegas de la Universidad de Birmingham. En 2023, fue adquirida por una unidad de Mkango Resources, con sede en Canadá.
Competidores como Cyclic Materials, una start-up de tecnología limpia con sede en Toronto cuyos patrocinadores incluyen el Fondo de Innovación Climática de Microsoft, también esperan que las restricciones chinas mejoren las oportunidades de comercializar lo que todavía es una técnica de reciclaje novedosa.
Otras empresas que planean expandir sus esfuerzos de reciclaje de tierras raras incluyen Ionic Technologies, con sede en Belfast, y Envipro, que cotiza en la bolsa de Tokio. Gavin Mudd, director del Centro de Inteligencia de Minerales Críticos del Reino Unido, respaldado por el gobierno , dijo que países como Gran Bretaña necesitaban considerar "todas las opciones" para asegurar el acceso a minerales críticos.
Si bien el Reino Unido importa anualmente entre 5.000 y 10.000 toneladas de imanes de tierras raras en productos y componentes terminados, actualmente solo se recicla alrededor del 1%, similar a otras naciones industrializadas.
“Necesitamos considerar la producción nacional futura donde podamos... [y también] considerar el reciclaje”, dijo Mudd.
Por su parte, Ahmad Ghahreman, director ejecutivo de Cyclic Materials, señaló que los imanes eran frágiles y tendían a estar cubiertos de revestimientos y a menudo pegados en su lugar. “Esto hace que sea un desafío recuperar imanes de productos al final de su vida útil”, dijo.
La clave de la tecnología de HyProMag es un recipiente cilíndrico instalado en el suelo sobre las pilas de residuos. Los trabajadores cargan un tambor giratorio dentro del cilindro con hasta una tonelada de residuos, luego cierran dos puertas herméticas y bombean el cilindro lleno de hidrógeno puro.
Los átomos de hidrógeno entran en pequeñas fisuras en los imanes, haciendo que se rompan y se separen del material circundante. En el transcurso de cuatro a ocho horas, un polvo compuesto principalmente de ingredientes de imanes cae al fondo del recipiente, mientras que partes de otros materiales, como acero y aluminio, permanecen principalmente en el tambor.
Nick Mann, director general de HyProMag, dijo que la técnica permitió a la empresa recuperar los ingredientes del imán "de una manera bastante limpia" sin necesidad de mano de obra costosa.
La técnica de Cyclic Technologies utilizó un “proceso mecánico” para acceder a los imanes de los productos, antes de separar los elementos individuales sumergiendo los imanes en productos químicos, dijo Ghahreman.
Las dos empresas ofrecen a sus clientes productos finales diferentes.
Con la mayoría de los tipos de desechos, HyProMag toma el material magnético desmenuzado (normalmente una aleación que contiene hierro, boro y neodimio, un mineral de tierras raras) y lo tamiza para eliminar materiales no deseados, como trozos de revestimiento de níquel. Muele el material tamizado en un molino para producir una aleación que se puede volver a convertir en un nuevo imán.
HyProMag afirma que su método minimiza el procesamiento y la energía necesarios para el reciclaje en comparación con otras alternativas. La empresa planea reciclar una variedad de productos al final de su vida útil, incluidos motores de automóviles, generadores de turbinas eólicas y componentes de escáneres de resonancia magnética, así como las piezas de la unidad de disco duro.
HyProMag afirma que su enfoque minimiza el procesamiento y la energía necesarios para el reciclaje en comparación con las alternativas © Charlie Bibby/FT
Mientras tanto, Ghahreman insistió en que el método de su empresa era superior al de HyProMag, que consistía en “imán a imán”, porque producía metales o minerales separados, en lugar de aleaciones mixtas. Eso permitía a las empresas utilizar las tierras raras para otras aplicaciones además de la fabricación de imanes.
El reciclaje de una pizza
“Cuando reciclas pizza con nuestra tecnología, pasas de la pizza a la harina, la sal, la pimienta y todos los demás ingredientes que utilizamos”, dijo Ghahreman. “Con la tecnología de imán a imán, pasas de la pizza a la masa”.
Tanto HyProMag como Cyclic Technologies han conseguido recaudar fondos con éxito para ampliar su capacidad.
Cyclic Technologies pretende aumentar su capacidad de producción a 600 toneladas de óxidos de tierras raras al año para finales de este año, desde 100 toneladas en 2024. También planea abrir una planta en Estados Unidos con una capacidad de 1.200 toneladas de óxidos de tierras raras este año y abrir plantas en Canadá y Europa para 2028.
"Somos ambiciosos en cuanto a la cantidad de tierras raras que nos gustaría producir", dijo Ghahreman, y agregó que los métodos de la empresa eran "rentables".
HyProMag pretende producir entre 25 y 30 toneladas al año después de iniciar una producción a mayor escala en una nueva planta de mayor capacidad que se completará en el segundo trimestre del año en Tyseley, al sur de Birmingham.
La empresa espera que la capacidad de esa planta y de otra que se está planeando para Pforzheim, en Alemania, alcance las 350 toneladas anuales de aleaciones para imanes, y también está planeando una planta en Fort Worth, Texas, que podría producir hasta 1.000 toneladas de aleaciones al año.
Walton dijo que los esfuerzos de reciclaje de la empresa tendrían beneficios más amplios, ya que podrían liberar a las economías de todo el mundo de la producción "muy centralizada" de tierras raras en China.
“Esta tecnología… es una forma de extraer grandes cantidades de tierras raras y crear un suministro interno”, dijo Walton.
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