Europio desde la basura electrónica: un avance químico que podría revolucionar el reciclaje de tierras raras
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Redacción HC
El europio, un elemento de tierras raras vital para pantallas, iluminación y tecnologías limpias, se encuentra hoy bajo presión: su extracción minera es costosa, ambientalmente dañina y altamente dependiente de países con reservas limitadas. Mientras tanto, millones de lámparas fluorescentes compactas (CFL) desechadas contienen este metal en concentraciones mucho más altas que las menas naturales. Un estudio reciente publicado en Nature Communications por investigadores de ETH Zürich y el Paul Scherrer Institut presenta un método innovador, selectivo y energéticamente eficiente para recuperar europio desde residuos electrónicos, marcando un posible punto de inflexión para la economía circular de minerales críticos.
Una mina urbana en las lámparas viejas
En el mundo actual, la demanda de elementos de tierras raras (REE, por sus siglas en inglés) crece al ritmo de la transición energética: turbinas eólicas, vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos dependen de ellos. Sin embargo, menos del 1% de estos metales proviene hoy del reciclaje de residuos electrónicos. El europio, en particular, es escaso en la naturaleza (0,05–0,10% en menas típicas), pero abunda en fósforos de lámparas CFL —hasta 230 kg por tonelada de polvo—, lo que convierte a este residuo en una “mina urbana” de altísima ley.
El gran reto está en la separación: la química similar entre REE como el europio y el itrio dificulta su recuperación selectiva, y los métodos convencionales requieren procesos largos, costosos y con alto consumo de reactivos.
El truco químico: un ligando que roba electrones
El equipo suizo desarrolló un proceso one-pot —todo en un solo recipiente— que aprovecha las propiedades redox del ligando tetratiotungstato (WS₄²⁻). Este compuesto no solo se une al europio, sino que también facilita su reducción de Eu(III) a Eu(II) mediante un mecanismo de transferencia interna de electrones inducida por luz y calor. El Eu(II) resultante forma un polímero de coordinación insoluble que precipita, dejando al itrio en solución.
En ensayos con mezclas modelo y polvos reales de lámparas CFL, el método logró factores de separación Eu/Y de hasta 3.583 y recuperaciones de europio cercanas al 99%, cifras muy superiores a las obtenidas con técnicas previas.
Del laboratorio a la industria
El procedimiento incluye tres pasos principales:
- Disolución del polvo fósforo en ácido trifluorometanosulfónico para obtener iones de europio e itrio.
- Adición de WS₄²⁻ en acetonitrilo bajo luz ambiente o calentamiento suave, precipitando el complejo Eu(II)-tetratiotungstato.
- Conversión del precipitado a óxido de europio (Eu₂O₃) de alta pureza tras calcinación.
Además, el ligando puede recuperarse y reutilizarse, cerrando parcialmente el ciclo de insumos. El principal reto para su escalado es la necesidad de condiciones controladas (atmósfera inerte, temperatura y luz) y el manejo seguro de solventes y reactivos.
Implicaciones para la economía circular y la política pública
El europio figura en las listas de minerales críticos de la UE y EE. UU., y la Critical Raw Materials Act europea fija un objetivo de reciclaje del 25% para 2030. Este método, por su alta selectividad y simplicidad, podría integrarse en plantas de gestión de RAEE y reciclaje de lámparas, generando una oferta secundaria estable y reduciendo la presión sobre la minería primaria.
En América Latina, donde aún circulan millones de lámparas fluorescentes, adoptar esta tecnología podría impulsar empleos verdes, formalizar cadenas de reciclaje y reducir la dependencia de importaciones de óxidos de tierras raras.
Más allá del europio: un paradigma de separación
El hallazgo va más allá del caso puntual del europio. Muestra que ligandos inorgánicos redox-activos pueden manipular estados de oxidación para separar selectivamente elementos casi idénticos, sin necesidad de reductores sacrificables ni fotocatálisis de alta energía. Esto abre posibilidades para recuperar otros REE desde matrices complejas, optimizando el uso de recursos críticos en un contexto de creciente demanda.
Conclusión
La investigación de Perrin, Dutheil, Wörle y Mougel marca un avance sustancial en el reciclaje de europio desde e-waste, combinando química innovadora con un enfoque pragmático para la industria. Aunque su escalado exigirá ajustes técnicos y normativos, el potencial para reducir costos, impactos ambientales y dependencia minera lo coloca como una herramienta estratégica en la transición hacia una economía circular de minerales críticos.
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TecnologíaReferencia: Perrin, M. A., Dutheil, P., Wörle, M., & Mougel, V. (2024). Recovery of europium from E-waste using redox active tetrathiotungstate ligands. Nature Communications. https://doi.org/10.1038/s41467-024-48733-z
