Investigadores de la Universidad Ritsumeikan de Japón están proponiendo la idea de un sistema de reciclaje distribuido que utiliza calentamiento por microondas para extraer metales de pilas alcalinas viejas.
Los sistemas de reciclaje distribuidos que involucran instalaciones de reciclaje a pequeña escala ofrecen una alternativa sostenible a los sistemas de reciclaje convencionales, ya que pueden reducir en gran medida los requisitos de energía para el transporte y, por lo tanto, tienen el potencial de aumentar las tasas de reciclaje.
Si bien este sistema aún está en su infancia, muchos estudios han explorado su uso en el reciclaje de plásticos, desechos fotovoltaicos y aguas residuales, con resultados particularmente prometedores en el reciclaje de plástico distribuido.
Dados estos resultados, los investigadores de Ritsumeikan pensaron que sería posible implementar procesos similares para las pilas alcalinas usadas.
“Se debe analizar la viabilidad de descentralizar el reciclaje de desechos electrónicos, considerando las diferentes características de cada municipio”, dijo Shoki Kosai, miembro del equipo de investigación y primer autor de el papel que presenta esta propuesta.
El estudio presenta un sistema que emplea la irradiación de microondas, que ofrece un calentamiento rápido y selectivo y un consumo de energía reducido en comparación con el calentamiento basado en hornos.
En primer lugar, los investigadores realizaron un estudio empírico para explorar la utilidad de esta técnica basada en microondas para reciclar pilas alcalinas usadas. Luego, realizaron un estudio de caso analítico para examinar la eficacia de los sistemas de reciclaje distribuido en 1710 municipios de Japón.
Para probar la eficacia del sistema de reciclaje propuesto, los científicos utilizaron el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero como métricas.
El análisis empírico mostró que el calentamiento a base de microondas logró una tasa de recuperación del 97% del óxido de manganeso y zinc de las baterías alcalinas. Esta tasa de recuperación es 1,5 veces más alta que la que se obtiene a través del calentamiento basado en un horno eléctrico convencional, mientras que toma solo la mitad del tiempo.
El estudio analítico también reveló resultados positivos, ya que el equipo observó que un equilibrio entre los sistemas de reciclaje centralizados y distribuidos puede reducir el consumo anual de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero en Japón en 26500 GJ y 1,54 Gg-CO2eq, respectivamente.
“A través de la adopción de este sistema, las áreas donde los recursos naturales no están disponibles tendrán la oportunidad de convertirse en proveedores de recursos secundarios”, dijo Kosai. “Este sistema también podría remediar el problema del reciclaje de metales en los países en desarrollo”.
