Estado del arte y oportunidades de la minería urbana en Chile
Autor: Diego Manso Herrera
Introducción.
Si bien la minería es una actividad que puede considerarse como controversial (Bjorn Aaen, Merrild Hansen, & Kladis, 2021), el rol que juegan los recursos que provee esta actividad industrial, son fundamentales y han hecho aportes significativos a la sociedad, que van desde el transporte hasta infraestructuras, desde energía hasta tecnologías de información, (Fraser, 2018). Sin embargo, debido a los problemas relacionados con la minería primaria, la fluctuación de precios de los metales, la escasez de recursos, el acceso y disponibilidad de fuentes, mejorar la minería de recursos secundarios se ha vuelto una necesidad obvia. Mientras el reciclaje de papel, vidrio y acero es un concepto conocido, considerando los espacios urbanos como fuente para recuperar metales como cobre, oro, plata y tierras raras es nuevo. (Arora, Paterok, Banerjee, & Sing Saluja, 2017), esta idea se encasilla dentro del concepto de economía circular, el que viene a revolucionar los actuales paradigmas de la sociedad en cuanto a sus actuales modelos productivos y de consumo. Sus fundamentos se rigen bajo 3 aspectos principales, el primero es reducir los residuos y la contaminación, el segundo es mantener en uso durante un mayor periodo de tiempo los materiales utilizados en las cadenas productivas, y por último, dar un mayor soporte a los sistemas naturales para que puedan regenerarse, no obstante, en el caso de las materias primas minerales, en especial los metales, estos permanecen durante un tiempo prolongado en la cadena de valor, lo que dificulta su recolección para ser recicladas, lo que en definitiva derivará que 2/3 de las materias primas minerales que se utilizarán dentro de los próximos 30 años provengan de la minería (Xu, 2020). Ante este escenario, recuperar recursos desde la antroposfera es una atractiva alternativa, por un lado, al agotamiento de los recursos naturales, incurriendo además en altos costos de extracción y transporte desde las fuentes primarias, y por otra parte a volverse dependiente de quienes controlan estas fuentes primarias. (Koutamanis, Van Reijn, & Van Bueren, 2018).
El siguiente artículo, describe a la denominada minería urbana,enfocada principalmente en la recuperación de elementos provenientes de equipos electrónicos, sus procesos y cada una de sus etapas. Además, hace un breve repaso por el estado del arte en Chile, principalmente por la ley Rep y por empresas que han enfocado su negocio en la minería urbana.
Definición de conceptos y etapas de la minería urbana.
La minería urbana consiste en reciclar y obtener elementos metálicos de interés económico a partir de residuos. La mayoría de los elementos metálicos de interés se encuentran, en su mayoría, contenidos dentro de tarjetas de circuitos impresos o placas madre, el corazón de los aparatos tecnológicos (celulares, computadores, televisores, consolas de videojuegos, entre otros) (Aldelta Technologies, 2018). En ella podemos encontrar cobre, oro, plata, plomo, platino, etc.
Un ejemplo de minería urbana en Chile que merece la pena destacar, el que si bien, no está necesariamente relacionado a la recolección de este tipo de residuos, es el de Aza, empresa que ha implementado un modelo de negocio, que se basa en la recolección y reciclaje de chatarra ferrosa, para la manufactura de acero.
En las tablas mostradas a continuación, se evidencia la cantidad de cada elemento metálico contenido en placas madre y en diferentes aparatos eléctricos y electrónicos.
Tabla 1: Cantidad de elementos metálicos dentro de 1 kg de polvo de tarjetas de circuitos impresos. Fuente: Pineida, 2012.
Para llevar a cabo la minería urbana aplicada a estos residuos, las tarjetas de circuitos impresos deben pasar por una serie de procesos, denominados “cadena del reciclaje” para obtener los metales de interés económico.
Esta cadena está compuesta por las siguientes etapas: Recolección, Desmantelamiento, Tratamiento Mecánico y Tratamiento Metalúrgico.
La recolección consiste en recoger y juntar los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE).
El desmantelamiento corresponde al proceso por el cual pasan los RAEE, consiste en desarmar los aparatos y separar los materiales y componentes para su posterior clasificación.
El tercer eslabón corresponde al Tratamiento Mecánico, proceso donde se separan mecánicamente los elementos de interés. Existen diferentes métodos mecánicos para realizar este tratamiento, algunos de ellos son:
Screening: Proceso de detección por decantación de elementos metálicos a través de una pantalla giratoria. También existe una variedad vibratoria, la que permite recuperar metales no ferrosos. (Cui y Forssberg, 2008).
Separación Magnética: Consiste en utilizar un imán para separar los elementos ferromagnéticos del resto de los elementos.
Separación por conductividad eléctrica: Separa los elementos conductores y semiconductores del resto de los elementos. Existen tres métodos que ocupan este proceso (Cui y Forssberg, 2008):
Separación por corrientes de EDDY, basada en la repulsión de las partículas conductoras, las que atraviesan un campo magnético, generando electroimanes con carga opuesta a la del campo, siendo repelidas por éste.
Separación electrostática por efecto corona, la cual separa los elementos conductores de los no conductores mediante un campo electrostático.
Separación Triboeléctrica, consiste en hacer interactuar dos elementos, los cuales adquirirán cargas positivas o negativas, se basa en el criterio de constantes dieléctricas para la separación de plásticos.
El último eslabón de la cadena del reciclaje de RAEE es el Tratamiento Metalúrgico, en el cual se recuperan los elementos químicos obtenidos del tratamiento anterior y se concentran para obtener cada uno de los elementos por separado.
Existen varios métodos para realizar el tratamiento, los cuales se dividen en pirometalúrgicos, hidrometalúrgicos y biometalúrgicos.
Métodos pirometalúrgicos:
Fundición: Proceso en el que se utilizan altos hornos para derretir los elementos metálicos, los cuales, posteriormente, pasan a un molde para enfriarse y solidificarse. (Moya, Heyle y Cruz-Crespo, 2012).
Pirólisis: Proceso de descomposición térmica a baja o alta temperatura en un ambiente con ausencia de oxígeno al que se someten los elementos. Para tratar tarjetas de circuitos impresos, se utilizan temperaturas de entre 800°C a 1350°C, de esta manera se logra la separación de fase metálica de la del residuo tipo escoria. (Cayumil, et al., 2016).
Método hidrometalúrgico:
Lixiviación: proceso de extracción de un componente soluble de un sólido mediante la aplicación de un solvente para recuperar metales. Se utiliza un agente lixiviante, tales como cianuro, haluro, tiourea, tiosulfato, entre otros. (Cui y Zhang, 2008).
Este método consiste en regar pilas de material con el agente lixiviante y el líquido que escurre de esta pila vendrá cargado con el metal que estemos extrayendo.
El líquido pasa por diferentes procesos para, finalmente, ser enviado a la planta de electroobtención. (Ministerio de Minería, s.f.).
Método biometalúrgico:
Biolixiviación: se utiliza un tipo de bacteria llamada Acidithiobacillus ferrooxidans, la cual se alimenta de los residuos de las placas madre, eliminando lo que no sirve y reciclando los metales. (Residuos Profesional, 2016).
En Chile existen diversas empresas que se dedican a la recolección y desmantelamiento, mas no los tratamientos posteriores. La única empresa que aplica toda la cadena del reciclaje es la fundación Chilenter, las demás empresas envían los residuos desmantelados y clasificados a empresas alemanas y chinas.
Ley REP
Desde el año 2016, en Chile existe la ley 20.920 llamada “Ley REP” (Responsabilidad Extendida del Productor), es un instrumento económico de gestión de residuos, obligando a los productores de 6 productos principales a desarrollar sistemas de gestión de residuos derivados de los productos comercializados. (Diario Oficial de la República de Chile, 2016).
Los 6 productos son:
Aceites lubricantes
Aparatos eléctricos y electrónicos
Baterías
Pilas
Envases y Embalajes
Neumáticos
Esta ley involucra a los empresarios y fabricantes, a los consumidores de los productos mencionados anteriormente y a los gestores de residuos de estos productos, los que pueden ser empresas privadas, municipalidades y recicladores de base.
Los fabricantes de uno de los seis productos detallados por la ley, deben registrarse en un catastro público, además deben financiar el tratamiento de estos residuos. Por otra parte, los consumidores tienen la obligación de separar y entregar los residuos a un gestor, contratado por un sistema de gestión. Estos gestores deben estar autorizados para manipular residuos, junto con clasificar y detallar el tipo de residuo que van a tratar y el destino final de estos a través de un “Registro de Emisiones y Transferencia de Contaminantes”. (Ministerio del Medio Ambiente, 2016)
El 16 de marzo del 2021, comenzó a aplicarse esta ley para residuos del tipo Envases y Embalajes, y a partir de mayo del mismo año, el Ministerio del Medio Ambiente optó por la regulación de pilas y aparatos eléctricos y electrónicos en conjunto debido a que ambos residuos están estrechamente ligados (País Circular, 2021)
Esta ley no ha estado exenta de polémica, ya que el gremio automotriz ANAC se ha visto perjudicado con la aplicación de la ley para neumáticos, puesto que la regulación no distingue entre neumáticos montados en automóviles y neumáticos comercializados como repuesto. (La Tercera, 2021).
Análisis
Si bien Chile ha comenzado a legislar sobre el reciclaje, aún falta para lograr aplicar esta ley sobre los aparatos eléctricos y electrónicos. Además, en Chile se producen 11 kg de este tipo de residuos por persona por año y sólo se recicla el 3.8% (Agenda País, 2019), por lo que falta mucho aún para lograr un porcentaje alto de reciclaje y justificar una inversión en la recuperación de metales de estos residuos. Iniciativas ligadas al ministerio de vivienda y urbanismo comienzan a ver la luz, obligando a inmobiliarias a hacerse cargo de sus residuos y otorgarle un valor agregado a ellos.
Como se pudo leer dentro de este artículo, la minería urbana tiene mucha similitud con la minería convencional. Ambas tienen como finalidad recuperar metales, la minería urbana a partir de residuos eléctricos y electrónicos y la minería convencional a partir de rocas mineralizadas. Si se analiza un poco más, la recolección y desmantelamiento de la minería urbana puede ser un homólogo con carguío y transporte y chancado y molienda de la minería convencional, además de que la recuperación y concentración de metales (metalurgia) son iguales, ambos tipos de minería poseen fundiciones y los procesos involucrados en la electroobtención.
La ventaja que tiene la minería urbana por sobre la minería convencional, es que la concentración de estos residuos aumenta cada año, mientras que los yacimientos de mineral cada vez se hacen más difíciles de explotar y la ley de mineral va disminuyendo. Por otro lado, la minería convencional sigue siendo el método principal de extracción de metales debido a que en una tonelada de material, hay más concentración de metales que en una tonelada de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos. Además, la minería convencional posee métodos para estimar el volumen de yacimiento y categorizar los recursos y reservas, en cambio en la minería urbana, la dispersión de los RAEE dificulta la estimación de recursos y reservas.
Es por lo anterior que Chile tiene que enfocarse en identificar el paradero de los RAEE para poder determinar con exactitud el volumen de RAEE, lo que dará paso a poder estimar los “recursos y reservas” y así atraer inversionistas que puedan aportar al tratamiento de estos residuos.
El reciclaje de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos y la recuperación de estos metales contribuyen positivamente a la economía circular, la cual consiste en fabricar para reparar y actualizar y no para desechar, volviendo a poner en circulación algunos de estos metales, entregando valor a estos residuos.
Es por esto que la recuperación de metales a partir de los residuos de estos aparatos se vuelve relevante, ya que en el futuro, serán una de las principales fuentes de materias primas para fabricar nuevos aparatos tecnológicos, y una vez que estos aparatos cumplan su vida útil, se podrán reciclar y volver a recuperar metales para volver a fabricar nuevos productos. Para esto es necesario contar con la infraestructura adecuada, desarrollar un buen sistema de gestión de residuos y potenciar el tratamiento de estos residuos (y de los residuos en general), lo que disminuiría la dependencia de la extracción minera convencional, todo esto debe ir de la mano, con un política dirigida a fomentar el reciclaje por parte de la ciudadanía, entregar las herramientas para ello y cumplir estrictamente con los protocolos y medidas para respetar la normativa.
Bibliografía
Arora, R., Paterok, K., Banerjee, A., & Sing Saluja, M. (2017). Potential and relevance of urban mining in the context of sustainable cities. IMB Management review, 210-224.
Bjorn Aaen, S., Merrild Hansen, A., & Kladis, A. (2021). Social no-go factors in mine site selection. The extractive industries and society.
Fraser, J. (2018). Mining companies and communities: Collaborative approaches to reduce social risk and advance sustainable development. Resources Policy.
Koutamanis, A., Van Reijn, B., & Van Bueren, E. (2018). Urban mining and buildings: A review of possibilities and limitations. Resources, conservation & recycling, 32-39.
Xu, M. (14 de Diciembre de 2020). Prospect for the circular economy. Can mining make the world a greener place- INFACT project. (S. B. Young, Entrevistador)
Aldelta Technologies (Aldelta Technologies). (2018, mayo 5). ¿Que es un PCB? [Archivo de video]. Recuperado de https://youtu.be/p6DCLLP65Uw
Cui J. y Forssberg E. (2003). Mechanical recycling of waste electric and electronic equipment: a review. Journal of Hazardous Materials. 243-263.
Moya I., Hayle E. y Cruz-Crespo A. (2012). Etapas del proceso de fundición. Cuba:
Cayumil R., Khanna R., Rajarao R., Mukherjee P.S., Sahajwalla V. (2016). Concentration of precius metals during their recovery from electronic waste. Waste Management. 121-130.
Ministerio de Minería. (s.f.). Extracción por solvente. Recuperado de http://www.minmineria.gob.cl/glosario-minero-e/extraccion-por-solvente/
Ley N° 20.920. Diario Oficial de la República de Chile, Santiago, 01 de junio de 2016.
Ministerio del Medio Ambiente. (2016). Catastro Nacional de Instalaciones de Recepción y Almacenamiento. Recuperado de https://rechile.mma.gob.cl/wp-content/uploads/2019/06/10.-Catastro-Nacional-de-Instalaciones-de-Recepcion-y-Almacenamiento.-Huaiquilaf-2018-anexo.pdf
Diario La Tercera (2021). “Importadores de autos redoblan críticas por ley REP y aluden efectos sobre tratados de libre comercio”. Recuperado de: https://www.latercera.com/pulso-pm/noticia/ministerio-de-medio-ambiente-responde-a-anac-por-ley-rep-aportaron-informacion-sesgada-y-erronea/ZKFNZ6TLZBCWJG5LD4JBSZMMVQ/
País Circular. (2021). “Ley REP: Medio Ambiente pone fin a proceso para elaborar decreto de pilas y opta por regulación conjunta con los aparatos eléctricos y electrónicos”. Recuperado de: https://www.paiscircular.cl/industria/ley-rep-medio-ambiente-pone-fin-a-proceso-para-elaborar-decreto-de-pilas-y-opta-por-regulacion-conjunta-con-los-aparatos-electricos-y-electronicos/
Agenda País. (2019). Ministra del Medio Ambiente: “Cada chileno produce 11 kilos de basura electrónica al año”. Recuperado de https://www.elmostrador.cl/agenda-pais/2019/04/19/ministra-de-medio-ambiente-cada-chileno-produce-11-kilos-de-basura-electronica-al-ano/
Residuos Profesional. (2016). “Bacterias para recuperar los metales de los móviles en desuso”. Recuperado de https://www.residuosprofesional.com/bacterias-para-recuperar-los-metales-de-los-moviles-en-desuso/