Tomra Recycling y Gerhard Lang Recycling revolucionan la clasificación de aleaciones de aluminio con tecnología LIBS dinámica

Gerhard Lang Recycling GmbH, empresa germana especializada en reciclaje de metales, inauguró a principios de 2024 en su planta del suroeste de Alemania la instalación pionera del sistema Autosort® Pulse de Tomra Recycling, como parte de un proyecto de investigación financiado con 3,9 millones de euros por el Ministerio Federal alemán de Economía y Acción por el Clima, con el objetivo de clasificar con alta precisión la chatarra procedente de aleaciones de aluminio de estampación generada en la producción de automóviles.

La empresa alemana “ha hecho historia al convertirse a principios de 2024 en una de las primeras empresas del mundo en instalar el equipo Autosort® Pulse de Tomra Recycling”. Con este sistema de clasificación logra “una precisión en la clasificación de chatarra procedente de aleaciones de aluminio de estampación generada en la producción de automóviles”.

El proyecto KANAL (*) representa “una ambiciosa iniciativa destinada a cerrar el ciclo de la chatarra de aluminio generada en la producción de automóviles”. En este consorcio participan Tomra, Gerhard Lang Recycling GmbH, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Pforzheim y algunos ingenieros de Jeanvré, unidos para “demostrar que la chatarra de producción de aluminio puede clasificarse y transformarse eficazmente en aluminio secundario de alta calidad”.

El material procesado en la planta consiste en “chatarra de estampación—el material metálico sobrante que se elimina durante el proceso de estampación de metales—generada durante la producción de piezas y paneles de automóviles”.

“Aunque es muy eficaz, el proceso de estampación genera inevitablemente cantidades significativas de chatarra, y se calcula que entre el 30 y el 50 % del material se desecha”. Esta chatarra de aluminio contiene “una mezcla de aleaciones de aluminio de la serie 5xxx (alto contenido en magnesio) y la serie 6xxx (bajo contenido en magnesio) forjado que se emplean en distintos componentes de la producción de automóviles”.

En la planta de Gaggenau, “el material se tritura antes de someterse a un proceso de separación magnética en varias etapas para eliminar los metales férricos”. Posteriormente, “el material no férrico se introduce en el sistema Autosort® Pulse para llevar a cabo una clasificación avanzada”.

Anteriormente, el equipo de Gerhard Lang Recycling GmbH “vendía el material mezclado, a los fabricantes de aluminio, inmediatamente después del proceso de trituración”, ya que “hasta entonces, no existía ninguna solución eficaz en el mercado para separar las aleaciones de aluminio con alto y bajo contenido en magnesio”.

Con la implementación del sistema Autosort® Pulse y “gracias a la tecnología de espectroscopia dinámica inducida por láser (LIBS dinámica) de Tomra, estas aleaciones se clasifican en diferentes productos”. Esto permite a la empresa “producir chatarra de aluminio de las series 5xxx y 6xxx de pureza excepcionalmente alta”.

Dada la similitud en apariencia y densidad de las aleaciones, “los métodos de clasificación tradicionales resultan ineficaces”. Sin embargo, “el proceso de separación del sistema Autosort® Pulse se basa en el análisis preciso de la composición elemental de cada material y en una detección láser dinámica muy avanzada, por lo que es capaz de distinguir entre aleaciones a altas producciones”.

Además, “la singulación de objetos permite al sistema Autosort® Pulse identificar y separar con precisión incluso materiales superpuestos y adyacentes, lo que maximiza el rendimiento y la eficiencia en el proceso de clasificación”. El sistema cuenta con “función de escaneado de objetos en 3D“que”reconoce la forma, la altura y la posición del objeto, y determina el punto de disparo ideal para el láser con tecnología LIBS dinámica”.

El láser ofrece dos modos de enfoque: “multipunto, en el que el láser dispara en una línea a través de la muestra, y monopunto, en el que el láser profundiza en un punto específico, lo que proporciona unas condiciones de detección ideales”. El modo monopunto, “desarrollado por Tomra, ha demostrado tener un rendimiento superior en las pruebas”.

Una ventaja adicional del sistema es “su capacidad para minimizar la contaminación y, en consecuencia, aumentar el valor y la comerciabilidad de los materiales reciclados”. La clasificación precisa “reduce el riesgo de contaminación cruzada, protege la integridad de los materiales reciclados y garantiza su adecuación a las aplicaciones previstas”.

Gerhard Lang Recycling GmbH mantuvo conversaciones con los expertos de Tomra desde aproximadamente 2018 antes de invertir en este nuevo proceso, cuyo desarrollo tomó varios años.

Maximilian Lang, director general de Gerhard Lang Recycling GmbH, explica: “Con la integración del sistema Autosort® Pulse, podemos procesar alrededor de 4-7 toneladas por hora y alcanzar niveles de pureza excepcionalmente altos, que superan el 95 % y pueden llegar al 97 %. Como resultado, nuestro material es adecuado para utilizarse en la producción de aluminio sin ninguna degradación. Ahora podemos vender los materiales recuperados a los principales fabricantes y plantas de reciclaje de aluminio para su integración directa en la producción de nuevas aleaciones de aluminio. Además, estamos estudiando la posibilidad de explorar aplicaciones adicionales para otras aleaciones de aluminio”.

Frank van de Winkel, director de Estrategia de Mercado (Metal) de Tomra Recycling, añade: “Se trata de un proyecto muy estimulante para Tomra y estamos encantados de que Gerhard Lang Recycling GmbH esté cosechando los beneficios que ofrece nuestra clasificadora Autosort® Pulse. Este es un momento crucial para explorar formas de hacer más sostenible la cadena de suministro del aluminio, debido al compromiso de la Unión Europea de lograr la neutralidad climática para 2050, como se indica en el Pacto Verde Europeo, y el objetivo de reducir en un 55 % las emisiones de gases de efecto invernadero para 2030, en el marco de la iniciativa 'Objetivo 55'”.

“Nuestro sistema Autosort® Pulse permite a los fabricantes de aluminio mejorar la utilización del aluminio reciclado en sus procesos de producción. Esta innovadora solución desbloquea el acceso a fuentes de chatarra hasta ahora desaprovechadas y permite la recuperación de aluminio reciclado de alta calidad y de 'aleación auténtica'. Al evitar la degradación y conservar el valor de los materiales, estamos cerrando otra brecha lo que nos acerca cada vez más hacia la circularidad total de los materiales. La implantación eficaz de nuestra tecnología en la planta de Gerhard Lang Recycling GmbH demuestra la viabilidad del reciclado en ciclo cerrado de la chatarra de producción y allana el camino hacia una cadena de suministro de aluminio hipocarbónica”.