50 SOSTENIBILIDAD cómo pueden utilizarse los materiales en función del producto y, de este modo, identifica todo su valor. Esto se aplica a los metales de alta calidad de la chatarra electrónica, así como a las aleaciones especiales de la fabricación de herramientas o a las aleaciones de aluminio forjado muy utilizadas en automoción. Sin embargo, el análisis diferenciado de los materiales reciclables mediante LIBS no sólo es la base de unos flujos de materiales realmente cerrados sin downcycling. También allana el camino para acelerar los procesos de clasificación y, junto con la tecnología de clasificación automatizada, contribuye a su rentabilidad. “Podemos procesar mucha más chatarra en menos tiempo que con la clasificación manual tradicional y, además, conseguir una auténtica pureza de clasificación”, resume Fricke-Begemann las ventajas. En el marco del proyecto PLUS, financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF), Fraunhofer ILT y Cronimet Ferroleg GmbH de Karlsruhe han convertido LIBS en la base de un nuevo tipo de proceso que utiliza el análisis basado en láser para un tipo especial de chatarra. “Se trata de herramientas de taladrado, torneado y fresado desgastadas, que se recogen por separado en la industria. Nuestro proyecto se ha centrado en las aleaciones especiales que se procesan en ellas”, informa Fricke-Begemann. Estos materiales son valiosos porque contienen una gran cantidad de cobalto, molibdeno y wolframio, y resultan especialmente atractivos para el reciclado de origen único. Esto se debe a que, como todos los metales, pueden fundirse tantas veces como sea necesario y volver a transformarse en herramientas de corte de alta calidad sin pérdida de calidad. En el proyecto financiado con fondos federales, los socios pudieron aportar pruebas de ello y demostrar que el análisis LIBS es fiable. Por último, consiguieron automatizar y acelerar enormemente el proceso de separación combinando LIBS y robótica. El proceso espectroscópico identifica más de 20 elementos de aleación diferentes, incluso en piezas de desecho diminutas; el robot las recoge y las clasifica en consecuencia. Es el proyecto para un reciclaje totalmente automatizado, que puede contribuir decisivamente a hacer más eficientes los procesos de reciclaje. EL LÁSER COMO DETECTIVE: ¿DÓNDE SE ESCONDEN EL LITIO, EL FÓSFORO Y EL GRAFITO? El LIBS también puede desempeñar un papel clave en el reciclado de baterías, una capacidad que pronto será esencial, ya que el sector de la movilidad está pasando lentamente a la electricidad y las necesidades de almacenamiento estacionario están aumentando considerablemente. ACROBAT, un proyecto internacional que lleva en marcha desde el otoño de 2022, tiene como objetivo aumentar la proporción de materias primas críticas recuperadas de baterías de litio hierro fosfato (baterías LFP) recicladas a más del 90 por ciento para 2030. Hasta la fecha, han faltado soluciones viables para recuperar materias primas como el litio, el fósforo y el grafito de los ánodos y cátodos de las celdas de las baterías. “Con LIBS disponemos de un método de eficacia probada que nos permite medir la cantidad, pureza y distribución de los valiosos materiales que contienen, así como elaborar estrategias adecuadas para su reprocesamiento”, explica Fricke-Begemann. La combinación específica de LIBS con tecnologías digitales como los gemelos digitales o la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático abre posibilidades completamente nuevas para la industria del reciclaje. “El uso de la IA es especialmente prometedor debido a la variedad de materiales, la cantidad de datos que se generan y la velocidad a la que hay que clasificar los materiales durante el proceso en curso”, afirma Fricke-Begemann. Sobre todo, porque es previsible que las tareas de la industria sean cada vez más complejas a medida que avance la transformación hacia una economía circular. En el futuro, la combinación de LIBS y herramientas de IA podría suponer un verdadero cambio de juego a la hora de detectar y recuperar materiales valiosos para su reciclaje, no solo en los residuos Análisis de chatarra metálica mediante espectroscopia de descomposición inducida por láser LIBS. Foto: Fraunhofer ILT, Aquisgrán, Alemania / Volker Lannert.
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