Los investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) han reutilizado los imanes permanentes recuperados de discos duros de ordenadores para la excitación del rotor de un motor eléctrico. Estos pueden ser utilizados tanto en vehículos eléctricos como para mover maquinaria industrial.
Los imanes permanentes utilizados en los motores síncronos suelen estar fabricados con neodimio u otras tierras raras, todos ellos materiales escasos y por lo tanto caros de conseguir. Este tipo de motor, muy compacto, es el que se utiliza en electrónica para mover pequeños dispositivos como discos duros de ordenadores. Además también se aplican muy frecuentemente en aerogeneradores, maquinaria y vehículos eléctricos.
El equipo de investigación ha querido mostrar una forma de reciclar imanes permanentes de tierras raras. "No estamos inventando un nuevo imán. Estamos haciendo uso de la economía circular, reutilizando estos imanes reciclados y aprovechando sus características en lo que supone un desafío clave para la industria americana", ha dicho Tim McIntyre de ORNL, refiriéndose a que prácticamente todos los minerales de tierras raras que necesita se extraen fuera de Estados Unidos.
Esta tecnología es el resultado del análisis de los desechos generados industrialmente por tres compañías de fabricación y procesamiento de imanes de EE.UU. Una compañía estadounidense de trituración se encargó del suministro de los discos duros. De esta forma se asegura que el proceso realizado en el laboratorio utiliza los mismos materiales para la investigación que los que se generan en la vida real.
Proceso de reciclaje
Los investigadores del Instituto de Materiales Críticos (CMI) y el Laboratorio Ames han ideado, por separado, un proceso de reciclado para recuperar estos imanes. Estos se disuelven en soluciones ácidas a base de agua, recuperando más del 99% de elementos de tierras raras. A su vez también puede recuperarse el cobalto a partir de los desechos de los imanes que lo contienen. Los minerales de tierras raras se han reutilizado para la fabricación de nuevos imanes y el cobalto para la fabricación de cátodos de baterías.
El Centro de Preparación de Materiales de Laboratorio Ames ha convertido los imanes de esta investigación en lingotes de metal. Actualmente, está en curso una colaboración con Infinium Metals, su socio comercial, para producir los lingotes de metal a mayor escala. El proceso obtuvo un Premio al Desarrollo de Tecnología en 2018 del Consorcio de Laboratorios Federales (FLC).
"Los peligros operacionales y los impactos ambientales negativos asociados con el proceso de disolución, a base de ácido, se eliminan, sin sacrificar la pureza, la eficiencia y el impacto económico potencial", ha explicado Ikenna Nlebedim, investigadora principal del estudio.
