La segunda vida de los metales — Por qué la economía circular necesita más que reciclaje

Vivimos en un planeta con recursos limitados, pero actuamos económicamente como si sus recursos fueran ilimitados. Extraemos, procesamos y utilizamos materias primas, y finalmente las eliminamos. Este principio lineal ha sostenido nuestro bienestar durante décadas. Pero no tiene futuro. Debemos replantearnos las cosas, parafraseando al icónico presentador estadounidense Fred Rogers: «Cuando crees que estás al final de algo, a menudo estás en el comienzo de otra cosa.»

Esto se aplica especialmente a los metales. El aluminio, el magnesio o el titanio están presentes en aviones y automóviles, en edificios, en tecnología médica y en muchos otros productos cotidianos. Al mismo tiempo, su extracción y fabricación consumen mucha energía y conllevan intervenciones en el medio ambiente. En Europa, además, dependemos de cadenas de suministro internacionales para numerosas materias primas metálicas y su procesamiento. Los últimos años, como muy tarde, han demostrado que esta dependencia no es solo una cuestión económica, sino también un riesgo estratégico.

Por tanto: debemos aprovechar mejor las materias primas de las que disponemos.

Del consumo al ciclo

La economía circular se equipara a menudo con el reciclaje. Pero el reciclaje es, en realidad, solo el último paso de una idea mucho más amplia: un producto debería utilizarse, repararse, reutilizarse o reconvertirse a un nuevo propósito durante el mayor tiempo posible. Solo cuando ya no sea posible, sus materiales deberían recuperarse de manera que puedan surgir de ellos nuevos productos.

Por eso «reducir, reutilizar y reciclar» van unidos. Ya durante el desarrollo de un producto debemos tener en cuenta cómo podrá descomponerse posteriormente en sus componentes y cómo los materiales podrán encontrar un nuevo uso.

En el caso de los metales, esto resulta especialmente rentable. El aluminio, por ejemplo, puede reciclarse con una fracción —el 5 por ciento— de la energía necesaria para su producción inicial. Esto significa que el aluminio reutilizado no solo ahorra materias primas primarias, sino también energía, y con ello, CO₂.

Esto suena como una solución sencilla. Pero no lo es.

Un metal tiene una historia

Un componente cambia a lo largo de su vida. Se calienta y se enfría, se somete a esfuerzos mecánicos. Está expuesto a la humedad, la sal u otras influencias ambientales. Se corroe y envejece. En el reciclaje suelen mezclarse distintas aleaciones e impurezas.

El material que regresa al final de su vida útil no es, por tanto, el mismo material que había al principio.

Precisamente aquí comienza una tarea central de la investigación moderna de materiales. No basta con saber qué material tenemos delante. Debemos entender qué ha experimentado, qué propiedades posee hoy y para qué nueva aplicación resulta adecuado.

En el Helmholtz-Zentrum Hereon nos ocupamos intensamente de estas cuestiones. Investigamos, por ejemplo, metales ligeros como el magnesio, así como el titanio, estudiamos los procesos de corrosión y degradación, y desarrollamos métodos que permiten comprender cómo cambian los materiales durante su uso. Los métodos modernos de caracterización permiten cada vez más una mirada profunda a sus estructuras.

Trabajamos en la reutilización del magnesio para la movilidad del futuro. El magnesio es el más ligero de todos los metales estructurales: alrededor de tres veces más ligero que el acero. La enorme ventaja reside, por tanto, en el ahorro de peso combinado con una alta resistencia, lo que permite ahorrar energía, es decir, combustible, sobre todo en la construcción de vehículos y aeronaves.

Otros ejemplos concretos: nuestros investigadores del hidrógeno utilizan residuos metálicos para almacenar de forma eficiente este vector energético en su interior. Necesitan mucha menos presión y temperaturas más moderadas en comparación con los depósitos convencionales. En nuestra sede de Teltow hemos desarrollado una «tinta» reciclable a base de lignina, un subproducto de la madera, para impresión 3D. Los objetos impresos pueden disolverse mediante un simple contacto con agua y posteriormente reciclarse.

El objetivo no es reutilizar cada material para el mismo fin a cualquier precio. Lo decisivo es, más bien, encontrar en cada caso el siguiente uso más razonable.

El historial de vida digital de un material

Aquí la digitalización abre nuevas posibilidades. Imaginemos que un material tuviera un historial de vida digital, una especie de pasaporte. Precisamente en eso trabajamos en el Hereon.

De valores de medición individuales surge una historia del material. Por supuesto, en este punto todos intuyen que entra en juego la capacidad de cálculo. Los espacios de datos podrían poner la información a disposición a lo largo de las cadenas de valor. La sensórica y los procesos automatizados podrían identificar y clasificar materiales. La inteligencia artificial puede reunir grandes cantidades de datos de materiales, procesos y uso, y derivar de ellos predicciones sobre las propiedades restantes.

La pregunta ya no sería entonces simplemente: ¿podemos reciclar este metal? Sino: ¿cuál es el mejor siguiente uso para este material? Esa es una gran diferencia: porque una economía circular que funcione no necesita solo flujos de materiales. Necesita conocimiento sobre ellos.

De la dependencia puede surgir competencia

Con ello, la economía circular adquiere una dimensión adicional. Europa quizás tenga pocos recursos minerales, pero dispone en cambio de una infraestructura industrial, amplias reservas de materiales y una enorme competencia científica y tecnológica.

Nuestras ciudades, vehículos, máquinas e infraestructuras son, por tanto, también depósitos de materias primas. La cuestión es si somos capaces de recuperar de forma valiosa los materiales que contienen y volver a utilizarlos.

Más que reciclaje

Una economía circular es más exigente que nuestro modelo lineal anterior. Los productos deben diseñarse de otra manera, los flujos de materiales deben documentarse, los datos deben estar disponibles más allá de los límites de las empresas, y los materiales secundarios deben caracterizarse de forma fiable. Para ello necesitamos nuevas tecnologías, normas y modelos de negocio: debemos repensar las cadenas de valor y desarrollar soberanía tecnológica.

¡El esfuerzo merece la pena! Porque en un planeta limitado, un sistema económico que depende permanentemente de recursos primarios cada vez nuevos se pone a sí mismo en desventaja. Además, no refleja los costes reales de la extracción de materias primas para el clima, el medio ambiente y las personas.

Los metales tienen una ventaja decisiva: podemos insuflarles una segunda vida. Y una tercera, y muchas más. Quizás por ello deberíamos hablar en el futuro menos de residuos y más del siguiente uso de un material, desde el tapón de una botella hasta el fuselaje de un avión. La investigación de materiales, la digitalización y la inteligencia artificial pueden hacer posible precisamente eso.

Una vida lo más larga posible y un nuevo comienzo. ¿Quién no desearía eso?