es.wedoany.com Noticia: Una reciente solicitud de patente publicada por Apple revela que la compañía ha inventado un proceso electroquímico capaz de recuperar aluminio de alta pureza a partir de aleaciones de aluminio desechadas, a temperaturas tan bajas como 125 °C, utilizando materiales como virutas metálicas generadas en el mecanizado CNC.
Esta tecnología combina un electrolito fundido a base de cloruro de aluminio (AlCl₃) con un proceso de electrorefinación para separar y purificar el aluminio de las aleaciones desechadas. En comparación con los procesos tradicionales de purificación de aluminio, esta solución reduce significativamente la temperatura de operación, pudiendo funcionar por debajo de 200 °C, 150 °C e incluso 125 °C, y en algunas implementaciones la temperatura puede reducirse aún más.
Apple señala que los procesos actuales de reciclaje de aluminio suelen enfrentar problemas como un alto consumo energético y grandes inversiones en equipos. Aunque el proceso tradicional de Hoopes puede obtener aluminio de alta pureza, su costo general es elevado, mientras que métodos como la solidificación fraccionada tienen dificultades para eliminar eficazmente elementos comunes en las aleaciones de aluminio, como manganeso y cromo. Por lo tanto, los desechos de aleaciones de aluminio de diferentes fuentes a menudo solo pueden reprocesarse en aleaciones de uso general de menor valor.
En la solución propuesta por Apple, el método central consiste en utilizar la aleación de aluminio desechada como ánodo y aluminio puro como cátodo, colocándolos juntos en una celda electroquímica que contiene un electrolito fundido a base de cloruro de aluminio. Al aplicar corriente, el aluminio en los desechos se oxida a iones de aluminio que ingresan a la sal fundida, y luego se reduce y deposita como aluminio puro en el cátodo, mientras que impurezas como cobre, hierro, silicio, manganeso y cromo permanecen mayormente en el lado del ánodo. Dado que este proceso ya no depende de la diferencia de densidad de las capas de aluminio fundido para la separación, los materiales de aluminio desechados pueden adoptar diversas formas, incluyendo láminas, placas, lingotes y virutas de mecanizado CNC comprimidas.
Esta solución ofrece una alta flexibilidad operativa. El proceso de electrólisis no necesita ejecutarse de forma continua hasta el final; puede pausarse o reiniciarse según la disponibilidad de energía. La reacción se detiene al interrumpir el voltaje y se reanuda al restaurarlo, lo que permite a las fábricas ajustar el ritmo de producción según las fluctuaciones en los precios de la electricidad o la disponibilidad de energía renovable.
En el diseño del electrolito, Apple utiliza cloruro de aluminio como material base y puede añadir aditivos como cloruro de sodio, cloruro de potasio o cloruro de magnesio para reducir aún más el punto de fusión de la mezcla de sales fundidas, al tiempo que disminuye la formación de estructuras dendríticas en la superficie de los electrodos. El documento de patente también describe diseños adecuados para la expansión industrial, donde el sistema puede emplear una estructura de múltiples ánodos de aluminio desechado y múltiples cátodos de aluminio puro dispuestos alternadamente para aumentar la capacidad de procesamiento. A medida que el material del ánodo se consume gradualmente y el aluminio puro se deposita en el cátodo, los electrodos correspondientes pueden reemplazarse manteniendo el sistema sellado. Debido a la alta presión de vapor del cloruro de aluminio, Apple propone operar todo el sistema de electrólisis de forma cerrada para reducir las pérdidas por evaporación del electrolito, y algunas implementaciones pueden incluso funcionar a presiones inferiores a la atmosférica estándar.
A diferencia del método tradicional de cristalización fraccionada, que consume mucha energía, este proceso de Apple puede eliminar de manera más eficaz elementos comunes en las aleaciones de aluminio, como cobre, zinc, magnesio, silicio, hierro, titanio, cromo, litio, circonio y manganeso, que son los principales obstáculos para el reciclaje de aluminio desechado en productos electrónicos de alta gama. Apple señala que las diferentes aleaciones de aluminio incorporan diversos elementos para cumplir con requisitos de resistencia, resistencia a la corrosión y apariencia, y una vez que se mezclan durante la fabricación o al final de su vida útil, resulta difícil separarlas económicamente para devolverlas a categorías de aleaciones de alto valor, a menudo degradándose para su uso en el mercado de piezas fundidas de baja calidad.
Para Apple, la importancia de esta tecnología radica en que su propio ecosistema de fabricación genera grandes cantidades de virutas de mecanizado de alta calidad. Si estos desechos pueden purificarse para obtener aluminio reciclado que cumpla con estándares estrictos, la eficiencia del reciclaje de materiales en circuito cerrado mejorará significativamente. Apple cree que, si se puede lograr una purificación de alta pureza de aleaciones de aluminio desechadas con un menor consumo energético, se ampliarán las fuentes de aluminio reciclado de alta calidad, se aumentará el valor de reutilización de los desechos de fabricación y los materiales al final de la vida útil del producto, y se reducirá la dependencia del aluminio primario.
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