Investigación de la U. Autónoma busca recuperar "tierras raras" desde la basura electrónica para impulsar la autonomía tecnológica

Anualmente, la Tierra genera entre 40 y 50 millones de toneladas de basura electrónica (conocida como e-waste), un volumen que crece a un ritmo de 5 millones de toneladas por año. Esta alarmante cifra contrasta al considerar que solo el 17,4% de estos residuos se recolecta y recicla formalmente, según el Global E-waste Monitor de las Naciones Unidas.

“Si una luz LED se echa a perder o se rompe, el objetivo es recuperar esos metales críticos, que son escasos, para volver a desarrollarlos y meterlos en el sector productivo. La idea es seguir teniendo tecnología, porque la extracción desde la naturaleza se vuelve cada vez más difícil”, explica la decana de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Chile, Dra. María Luisa Valenzuela, quien lidera un proyecto Fondecyt Regular para crear un sistema de extracción aplicado a la recuperación de tierras raras, elementos esenciales para la alta tecnología de los cuales hoy solo se recicla el 1%.

Arquitectura de materiales

Las llamadas tierras raras, como el Lantano (La), el Cerio (Ce) y el Terbio (Tb), no son escasas en la corteza terrestre, pero su extracción es altamente compleja debido a su baja concentración y a que se encuentran mezcladas entre sí. “Siempre vienen de a tres en los componentes electrónicos. Por eso, la idea es recuperarlas haciendo una lixiviación (disolución) desde los residuos”, señala la investigadora.

Ante esta dificultad, la propuesta de la Dra. Valenzuela utiliza fosfacenos reticulares, materiales químicamente muy resistentes que permiten diseñar un sistema de filtrado selectivo. A través de una «arquitectura de materiales», la científica configura grupos químicos —como las guanidinas— que se instalan en la superficie del filtro y actúan como «manos» o imanes específicos para atrapar cada metal. “Hago el diseño, la arquitectura y el montaje; eso me da la ventaja para atrapar un metal específico entre varios. Es un juego de diseño, al pasar la mezcla por este filtro logro separar un elemento puro, lo que es clave para que recupere su valor tecnológico”, añade la académica de 48 años.

Soberanía tecnológica

Financiado por ANID a través de un Fondecyt Regular 2025-2028, los primeros dos años del proyecto estarán enfocados en la síntesis y caracterización de estos polímeros. Para ello, se utilizará tecnología de vanguardia disponible en la Universidad Autónoma, como microscopía electrónica de barrido (SEM), en un trabajo colaborativo junto al Dr. Julio Urzúa, director del Centro de Materiales para la Transición y Sostenibilidad Energética (METS) de la Comisión Chilena de Energía Nuclear (CCHEN).

Posteriormente, la investigación pasará a una etapa de pruebas con soluciones que simulan el material de lámparas fluorescentes, ricas en fósforo y lantano. El objetivo final es la desorción: lograr que el filtro «suelte» el metal capturado para que pueda ser reinsertado en el mercado.

Esta innovación no solo busca una gestión eficiente bajo la Ley de Responsabilidad Extendida del Productor (Ley REP), sino también reducir la dependencia de mercados externos. “China controla la producción de tierras raras; si logramos recuperarlas desde nuestros propios desechos, ganaremos una autonomía tecnológica que hoy no tenemos. Podemos ser líderes en economía circular, pero para eso el desafío es hacernos cargo de nuestros propios residuos”, concluye la decana Valenzuela, también académica del Doctorado de Ciencias Aplicadas y directora del Magíster en Economía Circular Industrial de la Universidad Autónoma.