RecValTR: Recuperação e valorização de terras raras de resíduos eléctricos e electrónicos

Enquadramento

As Terras Raras (TR), escândio, ítrio e os lantanídeos, são elementos fundamentais na indústria atual, com aplicações crescentes em componentes de numerosos produtos, desde a microeletrónica até aos geradores de energia eólica, passando pelos automóveis híbridos.

A grande importância atual das TR está igualmente relacionada com o facto de a produção mundial ser dominada pela China (cerca de 90%), que além disso introduziu em 2012 quotas de exportação. A China não faz apenas a mineração das TR, mas também se tem especializado em processos de extração dos minérios, na separação das diferentes TR a partir de concentrados e também na produção de magnetes permanentes baseados em TR e de materiais luminescentes a partir de TR purificadas.

A Comissão Europeia considerou as TR como uma matéria-prima em alto risco e tem sido acompanhada nestas preocupações pelos Estados Unidos, Japão e outros países. Cinco das TR - disprósio, térbio, európio, neodímio e ítrio - são consideradas críticas (posição elevada na matriz “Importância para uma energia limpa” versus “Risco do fornecimento”) tanto a curto como a médio prazo.

Analistas do mercado mundial das TR apontam para a necessidade de incrementar e diversificar as fontes de obtenção de TR, indicando a recuperação e reciclagem a partir de produtos em fim de vida (“urban mining”) como uma importante via a prosseguir. A reciclagem de TR a partir de produtos em fim de vida, por exemplo, de resíduos de equipamentos elétricos e eletrónicos (REEE) e resíduos de pilhas e acumuladores (RP&A) encontra-se ainda em níveis muito reduzidos (menos de 1%), devido a recolha ineficiente, problemas tecnológicos e falta de incentivos.

A investigação já desenvolvida a nível laboratorial é considerável, mas não existem ainda processos estabelecidos para recuperação de TR a partir de REEE e RP&A, continuando a ser necessário investigar e desenvolver novas tecnologias de extração e separação amigas do ambiente. Acresce ainda que, de acordo com a análise do estado de arte, os resultados obtidos ainda não permitiram a transposição das metodologias para a escala industrial.

A reciclagem a partir de resíduos de equipamentos elétricos e eletrónicos (REEE) apresenta enormes vantagens a nível ambiental e é internacionalmente reconhecido como um processo a incrementar.

O Projeto

A investigação e desenvolvimento tecnológico a realizar no âmbito deste projeto procura identificar e desenvolver processos de recuperação de Terras Raras a partir de REEE, designadamente magnetes permanentes de NdFeB e materiais luminescentes, e de resíduos de pilhas e acumuladores. Com estes tipos de resíduos procura-se proceder à recuperação das cinco TR mais críticas: neodímio (Nd), európio (Eu), térbio (Tb), disprósio (Dy) e ítrio (Y). Os magnetes permanentes do tipo NdFeB contêm tipicamente 24% em massa de Nd e também pequenas quantidades de Dy e Pr. Nos REEE, estes magnetes podem ser encontrados em computadores e periféricos (discos rígidos, unidades óticas, altifalantes), telemóveis e pequenos eletrodomésticos. Os “phosphors” podem encontrar-se em lâmpadas fluorescentes normais e compactas. As pilhas e baterias de NiMH, usadas como pilhas recarregáveis e como baterias de veículos elétricos e híbridos contêm também TR. São estes os resíduos que estão identificados como sendo as fontes principais de TR em qualquer processo de recuperação.

Com este projeto será efetuado o desmantelamento de REEE e RP&A para remoção de componentes contendo TR, estas serão separadas e purificadas por processos hidroquímicos e, como produto final, serão produzidos concentrados de TR com pureza elevada, atingindo se para o efeito a escala piloto.

Para além de permitir recuperar matérias-primas críticas, o objetivo do projeto é acrescentar valor económico significativo às atividades da Interecycling, S.A., permitir expandir as suas atividades, ganhar novos clientes e intervir em novos mercados, nomeadamente a nível internacional. Para o Instituto Superior Técnico, por seu lado, trata-se fundamentalmente de contribuir para que a investigação científica continue a ter uma intervenção significativa no desenvolvimento económico do país. Para os dois parceiros trata-se também, claramente, de colaborar na concretização dos objetivos da União Europeia em termos de eficiência de recursos.

Este projeto permitirá, pela primeira vez em Portugal, proceder à valorização de REEE e RP&A através da recuperação de TR, elementos de importância crucial a nível mundial como matérias-primas de diversas indústrias. Os processos investigados, desenvolvidos e instalados poderão ser usados pela Interecycling para expandir a sua atividade, tornando-se, a nível nacional, uma referência para as empresas de tratamento e reciclagem de REEE e RP&A.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto, promovido pela Intercycling, S.A. em copromoção com o Instituto Superior Técnico, conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistemas de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Copromoção, envolvendo um investimento elegível de 950 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca 473 mil euros.

Links do Consórcio

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