Pesquisadores da ETH Zurich desenvolveram um método rápido e eficiente para extrair európio de lâmpadas fluorescentes usadas. Eles usam uma ligação de enxofre e tungstênio, que age como um “ímã” para o metal, simplificando o processo tradicional, que consiste em mais de 100 etapas, para uma única reação.
- Novo método de extração de europio de resíduos eletrônicos.
- Processo simples e limpo, sem produtos químicos agressivos.
- Até 50 vezes mais eficiente do que os métodos tradicionais.
- Redução de 80% nas emissões em comparação com a extração.
- A tecnologia está pronta para ser escalonada e aplicada a nível local.
Uma maneira rápida e eficaz de extrair materiais valiosos de dispositivos tecnológicos antigos
Celulares esquecidos, lâmpadas gastas e outros aparelhos eletrônicos se acumulam em todo o mundo. Não é só a quantidade que preocupa, mas também o valor oculto que se perde com eles. Muitos deles contêm elementos de terras raras, como o europio, que são fundamentais para as tecnologias modernas e, em especial, para a transição energética. Na União Europeia, menos de 1% desses metais são reciclados anualmente.
Enquanto isso, a China controla 90% do mercado mundial de elementos de terras raras reciclados, o que lhe confere uma enorme vantagem estratégica sobre as cadeias de abastecimento de tecnologias limpas.
EarthSnap: inovação suíça para a extração de elementos de terras raras
Um estudo recente da ETH Zurich propõe uma mudança radical: uma maneira eficaz, econômica e ecológica de extrair európio de resíduos eletrônicos, especialmente de lâmpadas fluorescentes que já foram descartadas.
Essa inovação, chamada EarthSnap, utiliza uma ligação à base de enxofre e tungstênio que facilita a extração do európio sem o uso dos processos industriais agressivos convencionais.
Europio em aparelhos eletrônicos antigos: um tesouro esquecido
A química Marie Perrin, doutoranda da ETH Zurich, encontrou uma maneira direta de extrair o europio de lâmpadas fluorescentes, substituindo mais de 100 etapas de extração com solventes por uma reação rápida e seletiva.
Durante os testes, a equipe conseguiu extrair quase todo o európio em uma única passagem, sem a necessidade de queimar ou lixiviar o pó das lâmpadas com ácido fosfórico. Isso não só evita a geração de resíduos perigosos, mas também simplifica radicalmente o processo.
Para avaliar seu potencial: o pó fosforoso de uma única lâmpada contém até 17 vezes mais elementos de terras raras do que o melhor mineral natural. Sua reciclagem local transformaria esse resíduo em um recurso valioso, independente da importação.
Átomos de enxofre ao resgate
A chave para a solução está no pó amarelo desenvolvido por Perren. Esta composição atua como um “ímã químico”: altera a carga do europio através da transferência de elétrons entre seus átomos de enxofre, facilitando a precipitação do metal e sua filtragem.
O resultado é um polímero de coordenação sólido que se separa rapidamente do resto da mistura. Tudo ocorre à temperatura ambiente ou com aquecimento leve, sem lâmpadas ultravioleta ou reagentes tóxicos.
Este processo permite obter uma quantidade de europa 50 vezes maior do que com os métodos de separação existentes, e tudo isso em condições laboratoriais simples e seguras.
Reduzindo o caminho em uma corrida de obstáculos
O processamento tradicional de elementos de terras raras envolve mais de cem etapas de extração líquida, cada uma delas acompanhada pelo consumo de ácidos, querosene e eletricidade. O método da ETH Zurich evita isso, extraindo o europio com uma seleção 1000 vezes maior em comparação com outros metais, como o ítrio.
Além disso, gera menos de 5% de resíduos secundários, utiliza um reagente que pode ser recuperado e reutilizado e produz como único subproduto uma pequena quantidade de oxalato, que é muito mais fácil de manusear.
Graças a isso, a equipe acredita que o novo método reduz as emissões de gases de efeito estufa em mais de 80% em comparação com a extração tradicional de europio.
Lixo eletrônico, um recurso local
Só na Europa, milhões de lâmpadas fluorescentes são descartadas todos os anos. Apesar de terem saído de uso, seu conteúdo de fósforo ligado ao euro continua valioso. Na Suíça, por exemplo, os resíduos atuais de lâmpadas seriam suficientes para cobrir toda a demanda nacional de europ, se fossem reciclados no país.
Isso evitaria a exportação de resíduos tóxicos e a dependência de mercados estrangeiros, além de estimular a economia circular com tecnologias desenvolvidas no país.
A situação exige medidas urgentes: em 2022, foram produzidas 62 milhões de toneladas métricas de lixo eletrônico no mundo. Espera-se que, até 2030, esse número chegue a 82 milhões. A extração de apenas uma parte dos metais valiosos contidos neles poderia financiar seu reciclagem responsável e reduzir a carga sobre a indústria extrativa.
Da laboratório à indústria: REEcover
Marie Perren e Victor Mugel já fundaram uma empresa spin-off chamada REEcover para expandir essa tecnologia. O primeiro objetivo é desenvolver uma instalação compacta capaz de reciclar lâmpadas usadas, mas eles planejam estender esse método aos ímãs de neodímio e disprósio usados em turbinas eólicas e motores elétricos.
Após a extração do európio, ele é transformado em óxido de európio, pronto para a produção de novos luminóforos ou ímãs de alta tecnologia. A enxofre, por sua vez, é reciclada praticamente sem perda de eficiência, o que está em linha com os objetivos da economia circular que a União Europeia promove por meio de novos regulamentos.
Testes mostram que o reagente mantém suas características após dez ciclos, e os resíduos de tungstênio podem ser extraídos por simples cristalização, o que permite fechar o ciclo praticamente sem perdas.
Potencial
Esta inovação oferece uma solução realista e reproduzível para um dos principais problemas da reciclagem moderna. Se for implementada com sucesso, poderá:
- Reduzir a dependência de países que controlam recursos naturais essenciais.
- Utilizar recursos já existentes, como resíduos eletrônicos, em vez de continuar a explorar novos depósitos.
- Reduzir o impacto ambiental do setor tecnológico, que é hoje uma das maiores fontes indiretas de emissões.
- Promover a criação de plataformas descentralizadas de reciclagem, adaptadas às condições locais ou regionais.
- Promover mudanças culturais no sentido da reutilização de materiais estratégicos.
Graças a essas tecnologias, a reciclagem de elementos de terras raras deixa de ser uma utopia cara e se torna uma ferramenta real para avançar em direção a um modelo industrial mais justo, sustentável e equilibrado com o planeta.
