Reciclado de plástico del sector eléctrico y electrónico

Continuamos en esta edición con la serie que  iniciamos en el número del mes de abril, que hace un repaso por las características propias a tomar en cuenta durante el reciclaje de los diversos plásticos de cada sector de mercado. Ya tuvimos oportunidad de revisar los materiales para los sectores agrícola y automotor, por lo que ahora dedicaremos este número a enumerar algunas de las consideraciones al reciclar los materiales provenientes de dispositivos eléctricos y electrónicos.

Actualmente en este mundo en que vivimos, totalmente cambiante tecnológica e informáticamente hablando, la producción de equipos eléctricos y electrónicos, que comprende todos los aparatos que para funcionar necesita corriente eléctrica o campos electromagnéticos, es uno de los mercados de más rápido crecimiento, lo que ha llevado a un aumento considerable de aparatos eléctricos  y electrónicos de desecho (WEEE). En la fig.2 se muestran algunos ejemplos.

Debido a la gran diversidad de multi-componentes utilizados para la fabricación de estos aparatos  como pueden ser metales ferrosos y no ferrosos, pantallas de cristal líquido, tubos de rayos catódicos, hay gran variedad de materiales plásticos con distintos aditivos como se aprecia en la fig.3.

Multicomponentes  en aparatos electrónicos y eléctricos

El reciclado de WEEE adquiere gran relevancia, al considerar los siguientes aspectos:
• La necesidad de un tratamiento de residuos
• La recuperación de materiales valiosos

Los aparatos electrónicos y eléctricos están constituidos por un 50% en peso o más de metales, principalmente aceros, aluminio, cobre, plomo, mercurio y metales preciosos.

Además, estos dispositivos están constituidos por un 50%  en peso o más de metales, principalmente aceros, aluminio, cobre, plomo, mercurio y metales preciosos.

La recuperación de metales preciosos (plata, oro y platino) ha sido un motivo de gran relevancia y promotor para el reciclado de aparatos residuales electrónicos y eléctricos: los metales representan más del 70% del valor de los teléfonos, calculadoras y todavía aportan el 40% las placas de TV y los reproductores de DVD. Luego viene el cobre, zinc y otros metales.

Mientras tanto los plásticos y el vidrio son los materiales que por partes similares ocupan el resto de los componentes. Dependiendo del aparato considerado, de tal forma que mientras en las computadoras contienen un 16% en peso de plásticos, en algunos equipos utilizados en telecomunicaciones puede llegar hasta un 50%.

La recuperación de los residuos WEEE no se presenta como una tarea sencilla, más bien un tanto complejo por la diversidad en los materiales y componentes y el detalle que implica los procesos de fabricación del equipo original. Por lo que la identificación y la caracterización de los residuos generados es muy importante para el desarrollo de un sistema de reciclado de viabilidad tanto  económica como ambientalmente.

Los plásticos utilizados en aparatos eléctricos y electrónicos representan alrededor de un 20% en promedio, del cual el 25% son plásticos aditivados con retardante a la flama, siendo principalmente HIPS, ABS, mezclas de policarbonato y mezclas HIPS utilizadas en gabinetes y cajas de equipos eléctrico de consumo.

 

Materiales plásticos utilizados en aparatos electrónicos y eléctricos

Se puede mencionar que de entre los materiales que se encuentran en los WEEE, los plásticos son los que tienen un valor intrínseco más elevado, pero resultan ser son los materiales menos reciclados.

Considerando las diferentes categorías antes mencionadas de electro-domésticos se ha identificado como los materiales plásticos más utilizados en estos aparatos son:

ABS: Copolímero de Acrilonitrilo–Butadieno–Estireno

HIPS: Poliestireno de Alto Impacto

PP:     Polipropileno

ABS/PC: Mezcla de Copolím. de Acrilonitrilo–Butadieno–Estireno y Policarbonato

PUR:  Poliuretano rígido

Así mismo, algunos ejemplos de estos aparatos y sus correspondientes plásticos utilizados son los siguientes tipos:

• Equipos electrónicos de consumo incluyendo televisores: HIPS y ABS;
• Dispositivos de informática y telecomunicación: ABS, HIPS, ABS / PC y PPO / PS;
• Electrodomésticos grandes: PP, PUR, ABS, PS y HIPS;
• Pequeños electrodomésticos: PP, HIPS y ABS;
• Aparatos de refrigeración: ABS y HIPS, PUR, PP y PVC.

 

Retardantes a la flama en aparatos electrónicos y eléctricos

El carácter flamable de los materiales plásticos hace de vital importancia el uso de retardantes a la flama en aplicaciones en aparatos eléctricos y electrónicos, principalmente por la limitante de soportar una sobrecarga sin degradarse o fundirse, así como la posible modificación de la resistencia dieléctrica  del material plástico al verse expuesto a calor por cierto tiempo.

Los compuestos bromados (BFRs) que se utilizan como retardantes a la flama, son materiales o sustancias que proporcionar mayor resistencia a la combustión, retrasando el inicio de la ignición. Se cuenta con diferentes formulaciones base bromo, fósforo y compuestos de nitrógeno, recubrimientos intumescentes, carga minerales, para diversas aplicaciones, sin embargo los supresores de fuego más potentes son los BFR, usados junto con óxido de antimonio.

La industria electrónica representa el mayor consumo de los BFR, más que en automóviles o muebles. En las computadoras, BFRs se utilizan principalmente en las tarjetas de circuito eléctrico (PCB), conectores, cubiertas plásticas y cables, utilizándose también en cubiertas de plástico de aparatos de televisión y electrodomésticos.

Los BFR se incorporan a los plásticos, ya sea en la molécula, a través de monómeros bromados reactivos, o como aditivos, en particular en las piezas de plástico o piezas fundidas utilizadas bajo condiciones extremas, como sería el caso en cables, contactores y conectores, gabinetes y PCB

Proceso de recuperación de los materiales WEEE

El reciclaje de materiales de electrónicos desechados, ya sea para sus propósitos originales o de otro tipo, implica el desmontaje, la eliminación de componentes peligrosos y la destrucción del equipo de final de vida útil para recuperar materiales, generalmente por trituración y clasificación. En las figuras 3 y 4 se presentan esquemas generales para el tratamiento de los WEEE.

Para llevar a cabo el proceso de recuperación, reutilización o reciclado de los WEEE, puede dividirse en tres etapas principales:

• Desmantelamiento o desensamblaje: Se lleva acabo de manera indispensable el desensamblado y separación selectiva de los componentes valiosos, para separar los residuos peligrosos.
• Acondicionamiento o mejora de los productos recuperados: Mejora de los materiales deseados mediante un procesamiento físico-mecánico y/o procesamiento metalúrgico, o acondicionamiento previo  a la etapa de refinado.
• Refinado: los materiales recuperados son reincorporados a su ciclo de vida.

Por la información anterior y brevemente expuesta, la recuperación de los materiales plásticos  de origen WEEE se presenta como una alternativa de tratamiento tecnológico no del todo convencional y rutinario. Pudiéndose plantear como consideraciones importantes para trabajos futuros los siguientes postulados:  

Los anti-flama por su carácter de alto riesgo ambiental, pueden representar un problema de tipo ecológico, cuando no se cuenta con un planteamiento diseñado para reducir el impacto ambiental que pudiera generarse por una inadecuada recuperación, reutilización o reciclado de dichos residuos.

Los aparatos o componentes que no sean reutilizables se deben descontaminar, extrayendo los componentes potencialmente peligrosos para enviarlos a los gestores autorizados. Una vez descontaminados, los equipos se tratan mecánicamente para obtener diferentes fracciones concentradas de metales, de plásticos, etc., para que con posterioridad se les aplique el tratamiento específico que necesiten.

El reciclado de plásticos de origen WEEE se encuentra aún en una etapa temprana fuertemente dependiente de la recuperación de los metales preciosos presentes y el valor de los plásticos eventualmente recuperables condicionado a los riesgos ambientales relacionados con sus características peligrosas. Estos derivados principalmente en la presencia de BFR y metales pesados.