Miles de millones de paneles solares en todo el mundo pronto llegarán al final de sus vidas, pero cuando se tiran, se desperdician materiales esenciales que se necesitan para hacer paneles futuros.Â
Se estima que habrá 78 millones de toneladas de residuos totales para 2050]. Esto es aproximadamente 4 mil millones de paneles. Pero estos paneles no han sido diseñados para que podamos extraer fácilmente los elementos dentro de ellos nuevamente para usarlos nuevamente, por lo que es probable que la mayorÃa de los paneles simplemente se trituren en reciclaje. Esto contamina los materiales, lo que dificulta su recuperación.
A nivel mundial, existe una necesidad desesperada de diseñar productos electrónicos que permitan una fácil extracción de los materiales que contienen para que podamos reutilizarlos en nuevos productos y evitar el desperdicio. Si no cambiamos la forma en que usamos los materiales, entonces vamos a limitar el tan necesario despliegue de tecnologÃas renovables y respetuosas con el clima para la próxima fase de la sociedad y para mitigar el cambio climático. Los materiales que necesitaremos se perderán en los residuos que hemos creado.Â
Para los desechos solares mencionados anteriormente, si los materiales pudieran recuperarse de manera eficiente, tendrÃan un valor estimado de US $ 15 mil millones (£ 11.2 mil millones) y podrÃan fabricar 2 mil millones de nuevos paneles solares. Hay más que solo beneficios financieros: el 70% de las emisiones de gases de efecto invernadero están vinculadas a la extracción, fabricación y uso de bienes. Si el mundo no reduce esto excavando menos materiales de la tierra, no podremos abordar el cambio climático.
Es de vital importancia evitar un escenario en el que las tecnologÃas tendrán que competir por los materiales, limitando el despliegue y debilitando la capacidad de la sociedad para mitigar la crisis climática. Por ejemplo, los semiconductores, materiales ampliamente utilizados en chips de computadora, también son necesarios para paneles solares e iluminación de baja energÃa, los imanes necesarios para las turbinas eólicas también son necesarios para vehÃculos bajos en carbono. Ya ciertos elementos, como el indio, se están diseñando a partir de las tecnologÃas solares emergentes debido a las preocupaciones sobre el suministro.Â
La humanidad ha desarrollado un apetito insaciable por el consumo de materiales. En 2020, se estima que se extrajeron 100 mil millones de toneladas de materiales de la tierra, y solo el 8.6% regresó a la economÃa. Como resultado de esto, los desechos electrónicos son el flujo de desechos de más rápido crecimiento en el planeta con 53.6 millones de toneladas generadas en 2019 a nivel mundial.
Un informe reciente de la consultora de sostenibilidad Giraffe Innovation en colaboración con la Universidad de Swansea ha demostrado que se generaron 1,6 toneladas métricas de residuos electrónicos en el Reino Unido en 2019. Este contenÃa un estimado de 379,000 kg de materiales crÃticos, con un valor potencial de £ 148 millones. Debido a la falta de infraestructura de reciclaje, el diseño deficiente para el final de la vida útil y las ineficiencias en los procesos de reciclaje, la mayorÃa de estos materiales crÃticos contenidos en los residuos se perderán.Â
Estos elementos crÃticos no se están recuperando y reciclando de manera eficiente, lo que significa que esta tecnologÃa es inherentemente insostenible en la actualidad. La tasa de reciclaje global es inferior al 1% para 30 elementos crÃticos que se necesitan para las tecnologÃas futuras.
Un defecto de diseño importante es que tendemos a "pegar" cosas juntas, dejando pocas opciones más que aplastar los productos en pequeños fragmentos de materiales mixtos que luego son difÃciles de separar. Otro problema se destaca en investigaciones recientes sobre el aumento de la recuperación de materias primas crÃticas a partir de residuos electrónicos. La siguiente figura muestra una placa de circuito tÃpica y la ubicación de los materiales crÃticos. Muestra la dificultad para extraer estos materiales crÃticos. En primer lugar, están dispersos en pequeñas cantidades en todos los ámbitos y, en segundo lugar, se necesita un equipo sofisticado para identificar la posición de estos elementos. Esto es antes de que los procesos de separación y recuperación puedan comenzar. Un mejor diseño es clave.
Se necesita un mejor diseño para el final de su vida útil, una mayor infraestructura de procesamiento y reciclaje para extraer y reutilizar materiales y adoptar un enfoque de economÃa circular. Esto será beneficioso para los consumidores, con un mejor diseño de productos que duren más tiempo y sean fácilmente actualizables o reparables.Â
Para que las tecnologÃas emergentes sean verdaderamente sostenibles, es vital que el mundo planee extraer materiales crÃticos cuando un producto llegue al final de su vida útil.Â
Existe la oportunidad de diseñar tecnologÃas emergentes con la economÃa circular en mente desde el principio. Los residuos deben considerarse como un recurso, que ofrece el máximo beneficio a la sociedad y tecnologÃas verdaderamente sostenibles.
