Los residuos electrónicos esconden una paradoja ambiental. Móviles, ordenadores, placas de circuitos y otros dispositivos desechados contienen oro, cobre, plata y numerosos metales valiosos, pero recuperarlos puede exigir procesos intensivos en energía y productos químicos.
Ahora, investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, en Estados Unidos, han desarrollado una molécula que permite emplear electricidad para controlar la captura y liberación de determinados metales. El avance, publicado en julio de 2026 en la revista científica ACS Energy Letters, podría disminuir entre 10 y 100 veces el consumo de ciertos reactivos utilizados durante la separación de los metales.
El sistema ya ha conseguido recuperar selectivamente alrededor del 89 % del oro presente en soluciones obtenidas a partir de residuos electrónicos.
Una molécula actúa como una pequeña pinza capaz de capturar y liberar metales mediante electricidad
El problema no consiste únicamente en encontrar oro dentro de un dispositivo electrónico. Una vez procesados los residuos y disueltos sus componentes, se obtiene una mezcla en la que pueden coexistir numerosos metales. Separar específicamente el que interesa constituye una de las etapas más complejas.
El equipo dirigido por Xiao Su, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign, trabaja desde hace años en sistemas electroquímicos para resolver ese problema.
La nueva investigación perfecciona una técnica denominada extracción líquido-líquido mediada electroquímicamente (e-LLE). Su principio consiste en utilizar una molécula extractante que reconoce determinados iones metálicos y permite trasladarlos selectivamente de una fase líquida a otra.
La innovación está en su diseño. La molécula combina un centro redox de ferroceno con un grupo de amonio dotado de carga permanente. Esta última característica proporciona conductividad iónica en el medio orgánico, mientras que la electricidad permite modificar el estado químico del ferroceno y controlar la captura y posterior liberación del metal.
De esta forma, una señal eléctrica puede actuar como el interruptor de una pequeña pinza molecular: captura el ion deseado, permite separarlo de la mezcla y después lo libera para comenzar nuevamente el ciclo.
El sistema reduce hasta 100 veces el uso de productos químicos y recupera el 89 % del oro de los residuos electrónicos
Esta tecnología resulta especialmente interesante desde el punto de vista ambiental porque los procesos convencionales de recuperación de metales pueden depender de cantidades considerables de ácidos, bases, oxidantes, reductores y otros reactivos.
La electrificación permite sustituir parte de esas transformaciones químicas por señales eléctricas. Según el trabajo desarrollado en Illinois, el nuevo diseño podría disminuir entre uno y dos órdenes de magnitud, aproximadamente entre 10 y 100 veces, el consumo de determinados productos químicos relacionados con esta fase de separación.
Esto no significa que sea posible recuperar el oro de un ordenador utilizando únicamente electricidad. Los metales primero deben liberarse de los residuos y pasar a una solución mediante tratamientos previos. La tecnología desarrollada actúa fundamentalmente sobre su separación selectiva y posterior recuperación.
En las pruebas realizadas con lixiviados de residuos electrónicos, el sistema alcanzó una recuperación selectiva de oro del 89 %, con un factor de separación de 35. Además, el estudio plantea ventajas potenciales tanto en costes operativos como de capital frente al diseño electroquímico anterior del propio equipo.
El objetivo tampoco se limita al oro. Modificando la estructura molecular, la tecnología podría adaptarse a otros elementos, entre ellos metales del grupo del platino presentes en catalizadores usados y materiales procedentes de residuos industriales o mineros.
Un problema mundial de 62 millones de toneladas
La posibilidad de recuperar más materiales utilizando menos reactivos adquiere importancia ante el crecimiento acelerado de los residuos electrónicos. El Global E-waste Monitor, elaborado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y UNITAR, calculó que el mundo produjo 62 millones de toneladas de residuos electrónicos en 2022. Solo el 22,3 % fue documentado como correctamente recogido y reciclado.
Si continúa la tendencia actual, esa montaña podría alcanzar 82 millones de toneladas anuales en 2030. Además de materiales potencialmente peligrosos, estos residuos contienen enormes cantidades de recursos aprovechables: aproximadamente 31 millones de toneladas de metales estaban presentes en los aparatos descartados en 2022.
De ahí el interés por la denominada minería urbana: recuperar materiales ya extraídos de la naturaleza y presentes en teléfonos, ordenadores, electrodomésticos, vehículos y otros productos antes de recurrir a nuevos recursos minerales.
La tecnología de Illinois todavía se encuentra en fase de investigación. Para trasladarla a escala industrial habrá que comprobar cuestiones como la estabilidad de las moléculas durante numerosos ciclos, su coste, el consumo eléctrico y su rendimiento frente a corrientes de residuos mucho más variables que las utilizadas en laboratorio.
El principio demostrado, no obstante, abre una vía relevante para la economía circular: emplear electricidad para sustituir parte de los reactivos químicos necesarios para recuperar materias primas valiosas de nuestros propios residuos.
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- Selective Gold Recovery from Waste Electronics: A Speciation-Based Recycling Approach / Disponible en: https://www.mdpi.com/1996-1944/19/3/538