Dal Politecnico un metodo economico e green per avere tantalio riciclato
Il Politecnico ha depositato da pochi mesi un brevetto importante e particolare che descrive un metodo in grado di recuperare il tantalio da condensatori esausti e di scarto in modo economico e compatibile con l’ambiente. Due i dipartimenti interessati (DISAT-Dipartimento di Scienza Applicata e Tecnologia e DIATI-Dipartimento di Ingegneria dell'Ambiente, del Territorio e delle Infrastrutture) e sei i ricercatori che vi hanno lavorato. Il risultato è qualcosa che potrebbe cambiare il ciclo di produzione di moltissimi componenti elettronici usati pressoché in tutti i macchinari grandi e piccoli presenti nell’industria così come nella vita di tutti i giorni. Perché il tantalio non solo è un metallo raro e costoso, ma soprattutto permette di realizzare condensatori ad elevata capacità ed affidabilità, oltre che tra i più resistenti alla corrosione e all’attacco degli acidi. Il metodo messo a punto aspetta adesso di essere sfruttato dalle imprese.
“Fino ad oggi – spiega il dottorando Matteo Giardino che ha lavorato con Rossana Bellopede e Paola Marini oltre che con Camila Mori De Oliveira, Davide Janner e Marco Actis Grande - il recupero del tantalio dai condensatori era di fatto molto costoso: noi abbiamo realizzato un percorso che da questi componenti porta ad una buona percentuale di metallo prelevato quasi puro. Abbiamo iniziato solo con dei fondi del Politecnico e siamo andati avanti”.
I condensatori, prima di tutto. Questi componenti elettronici sono estremamente diffusi, basta pensare che nella scheda di un computer possono essercene fino a 30. Il ciclo produttivo di questi pezzi, però, comporta molti scarti e i condensatori a fine vita, sono difficilmente riciclabili. Di fatto, solo il 2-3% del tantalio viene recuperato. “Il problema – spiegano gli autori del brevetto – è che non esiste, ad oggi, un processo che non faccia uso di procedure molto costose anche dal punto di vista dell’ambiente e dell’energia: servono temperature elevate e agenti chimici molto inquinanti oppure tossici”. Estrarre il tantalio è difficile per le stesse caratteristiche chimiche di questo metallo, praticamente inattaccabile. A Torino hanno quindi pensato di intraprendere il percorso al contrario: invece di estrarre il tantalio, eliminare tutto quello che sta attorno.
“Abbiamo cercato un processo ad elevata resa, a basso costo e sostenibile dal punto di vista ambientale ed energetico”. Ma come? Il metodo brevettato inizia con una serie di passaggi di separazione fisico-meccanica delle componenti del condensatore fino ad arrivare ad un materiale che contiene tantalio insieme ai suoi composti. A questo punto il tantalio viene isolato agendo sui componenti a cui è associato (ad esempio manganese e argento), usando composti non inquinanti. Per il manganese viene usato acido ascorbico (la comune vitamina C), per l’argento si stanno studiando due strade: la prima con un composto a base di zolfo (un tiosolfato), la seconda con un amminoacido (la glicina, uno dei costituenti delle proteine). Quale delle due strade verrà adottata definitivamente, lo dirà una fase della ricerca in corso resa possibile da un finanziamento PoC (Proof of Concept per la valorizzazione dei brevetti) della Fondazione Compagnia di San Paolo che ha proprio l’obiettivo di avvicinare il processo all’uso nelle aziende.
Ma quali possono essere le collaborazioni e le ricadute per le aziende? Possono essercene diverse tenendo conto che ad oggi il metodo del Politecnico riesce ad isolare il 20% del tantalio presente nei condensatori con una purezza del 96% circa. Il tantalio così ottenuto può essere riutilizzato, con costi più bassi, per altri componenti elettronici ma anche in altri campi d’applicazione come l’ottica. D’altra parte, le aziende che trattano rifiuti potrebbero applicare questo processo per recuperare il tantalio in una forma sostenibile a livello economico e ambientale.
Se si pensa che per il coltan (il minerale che contiene il tantalio in natura e che si trova solo in alcune aree del mondo come il Congo, la Cina e il Brasile), si sono combattute delle guerre e che l’Europa sta avviando politiche per il suo uso efficiente, si capisce subito l’importanza di avere tantalio “riciclato”.
Da Torino quindi sottolineano: “Siamo pronti ad accogliere tutte le imprese interessate, sia quelle che lavorano nello smaltimento rifiuti, sia quelle che usano il tantalio come materia prima”.