Aleaciones de alta entropía, un término que suena a futuro y complejidad científica, podrían convertirse en la clave para solucionar el problema de la acumulación de basura electrónica que inunda el planeta. Mientras las políticas medioambientales se enfocan en la reducción y reciclaje de materiales, pocos miran a este árbol que podría revolucionar la forma en que aprovechamos la “mina” oculta en los dispositivos electrónicos que desechamos. Sin embargo, la mirada de la industria aún se centra en el bosque, buscando los materiales de alto valor como el oro y el cobre, dejando atrás un mundo de potenciales aplicaciones que, con un poco de creatividad y audacia científica, podrían cambiar las reglas. del juego.
El trabajo de José Manuel Torralba, Alberto Meza y Damien Tourret, tres reconocidos catedráticos del Instituto IMDEA Materiales y la Universidad Carlos III de Madrid, publicado en la revista The Conversation España bajo el título “Una propuesta imaginativa para reciclar toda la basura electrónica del mundo”, cuestiona esta visión limitada. Torralba, catedrático de Ciencia e Ingeniería de Materiales, Meza, investigador postdoctoral, y Tourret, investigador en IMDEA, sugieren un enfoque más amplio y rentable para aprovechar las grandes cantidades de metales presentes en residuos como teléfonos móviles, ordenadores y baterías. Según los datos que presentan, solo en 2019 se generaron 53,6 millones de toneladas de residuos electrónicos, y apenas el 17,4% de estos se recicla. A este ritmo, para 2030 esa cifra se incrementará a 77,4 millones de toneladas.
Aleaciones de alta entropía
La propuesta es clara: en lugar de centrarse en recuperar solo unos pocos metales de alto valor, como se hace habitualmente, es posible reciclar todo el contenido metálico de los dispositivos y crear con ello nuevas aleaciones de alta entropía. Este concepto es una novedad en el campo de la ingeniería de materiales. Se refiere a combinaciones de cinco o más elementos metálicos mezclados en proporciones aproximadamente iguales, formando estructuras mucho más estables y con características físicas sorprendentes. Su nombre proviene de la entropía, una medida del desorden en un sistema, que en este caso da lugar a una mezcla homogénea y robusta capaz de soportar condiciones extremas. Pero el verdadero potencial de estas aleaciones radica en que su producción a partir de basura electrónica permitiría aprovechar todos los metales presentes, incluyendo los más despreciados y difíciles de recuperar, como el manganeso, el cobalto o el titanio.
El problema, según los autores, es que las industrias que trabajan con reciclaje electrónico tienen una perspectiva muy limitada. La tendencia actual se basa en separar el cobre y el oro de los dispositivos, un proceso que, si bien es rentable, deja atrás más del 80% del material metálico. Esto se debe a que el reciclaje selectivo de metales implica procesos costosos y complicados, como la lixiviación y la separación magnética, que resultan poco prácticos para metales menos valiosos. Sin embargo, Torralba y sus colegas plantean una solución audaz: ¿qué pasaría si todos esos elementos se combinaran de una vez en una aleación de alta entropía? La idea no es extraerlos individualmente, sino fundirlos y aprovecharlos en su totalidad. Aunque a simple vista el producto resultante parece una aleación sin uso práctico, el equipo de IMDEA ha demostrado que este tipo de materiales pueden superar a las superaleaciones tradicionales en resistencia a altas temperaturas, propiedades magnéticas y capacidad de almacenamiento energético.
Finalidad de la basura electrónica
La clave, según explican, está en repensar la finalidad de la basura electrónica. Los teléfonos móviles, por ejemplo, tienen un alto contenido de cobre (hasta un 65% en algunos casos), seguido de hierro y aluminio. Pero también contienen níquel, litio, silicio y tierras raras, metales difíciles de separar y cuyo valor comercial es a menudo subestimado. En los circuitos impresos, el cobre domina con más del 70%, pero las trazas de otros elementos son igualmente valiosas si se agrupan en un solo material compuesto. El desafío, por tanto, es cambiar el paradigma de “reciclaje selectivo” a un “reciclaje total” que permite crear aleaciones de alta entropía a partir de la mezcla heterogénea de metales presentes en los desechos.
Tambièn puedes leer: Kamala Harris impulsa caminos claros y legales para quien quiera emigrar legalmente a EE.UU.
Para muchos, esta propuesta puede sonar como una utopía, pero los investigadores argumentan que ya han logrado producir mejoras experimentales con propiedades extraordinarias. En un estudio publicado en la revista Intermetallics, el equipo de IMDEA demostró que es posible crear aleaciones de alta entropía con la misma resistencia que las superaleaciones basadas en níquel utilizadas en las turbinas de los motores de avión. Además, estas aleaciones se fabrican usando combinaciones de metales como los que se encuentran en la basura electrónica, logrando una eficiencia sorprendente en la retención de calor y resistencia al desgaste. Este descubrimiento podría abrir la puerta a una nueva generación de materiales más sostenibles y menos dependientes de los metales críticos que hoy son monopolizados por un puñado de países.
La viabilidad está comprobada
Sin embargo, como todo avance científico, la idea se enfrenta a un gran obstáculo: el mercado. ¿Cómo convencer a la industria de que adopte estas nuevas aleaciones? Actualmente, las empresas prefieren trabajar con metales cuyos suministros están asegurados y cuyos costos son predecibles. Incorporar aleaciones de alta entropía provenientes de la basura electrónica implicaría establecer una nueva cadena de suministro, un desafío que pocos están dispuestos a asumir. Pero Torralba, Meza y Tourret creen que la transición es posible si se demuestra que estas mejoras pueden ser producidas de manera constante y económica.
El reciclaje de la basura electrónica, explican, podría verse como un recurso renovable, una especie de “mina urbana” que siempre está disponible y cuya explotación puede ser más sencilla que la minería tradicional. El potencial de las aleaciones de alta entropía podría ser la carta ganadora para atraer a fabricantes de alta tecnología, interesados en nuevos materiales que combinen resistencia y bajo impacto ambiental. Por ejemplo, estas aleaciones podrían usarse en la fabricación de componentes para baterías de vehículos eléctricos, reduciendo la dependencia de metales estratégicos como el cobalto y el níquel. La idea es cerrar el círculo: usar la basura electrónica para fabricar nuevas generaciones de dispositivos, en lugar de seguir extrayendo materiales de fuentes limitadas y costosas.
Tambièn puedes leer: Una “acusación constitucional” podría dejar sin trabajo a Gabriel Boric: Conoce por qué
Lo cierto es que, aunque el concepto de aleaciones de alta entropía apenas comienza a despegar, ya se perfila como una alternativa viable para resolver dos problemas a la vez: la acumulación de residuos y la escasez de materiales estratégicos. La cuadratura del círculo, como lo llaman Torralba y sus colegas, no solo reduciría la presión sobre el medio ambiente, sino que también proporcionaría a la industria una fuente estable y renovable de metales esenciales. Quizás, la próxima vez que mires un viejo teléfono móvil o una computadora obsoleta, pienses en todo el potencial que esconde y en cómo esa aleación que un día fue despreciada podría ser la base de los materiales del futuro. Solo falta que la industria deje de ver el bosque y empiece a mirar el árbol que tiene frente a sí.
