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La presentación se dividirá en cuatro partes:

• La primera parte consistirá en una introducción al problema de los residuoselectrónicos eléctricos y algunas ideas acerca la formación decontaminantes en procesos térmicos.

• La segunda parte presentará algunos resultados de nuestros estudios de laformación de contaminantes durante la descomposición de cableseléctricos.

• La tercera parte se centra en la emisión de contaminantes durante ladescomposición de distintas partes de un teléfono móvil.

• Finalmente presentaré un estudio sobre la prevención e información decontaminantes bien utilizando catalizadores O bien mediante procesos depretratamiento.

AntesquenadamegustaríaagradeceratodoelequipodeinvestigacióndelauniversidaddeAlicante.AquívemosunafotodealgunosdelosmiembrosdelgrupoREMAN(Residuos,energía,medioambiente ynanotecnología). Seindicanuestrapáginaweb.

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Enestosmomentoselgrupolo formamosunas20personasquellevamosacaboinvestigación,entreotrascosas,enprocesosdedescomposicióntérmicadediferentesresiduos,analizandolosgasesyvolátilesparalaposibleproduccióndeenergíaycompuestosquímicos.Trabajamostambiénenlaformaciónydestruccióndedistintoscontaminantes,incluyendovolátilesorgánicoshalogenados.Estudiamosotrosprocesosdetratamientoderesiduoscomoelcompostajeyladescomposiciónanaeróbica.

Losobjetivosgeneralesdelainvestigaciónsonlosquesepuedenveraquí:Estudiodelasreaccionesprimariasysecundariasqueseproducenenladescomposicióndediferentesresiduos,Análisisdelosprincipalescompuestosydeloscontaminantesproducidos,Estudiodelainteraccióndecontaminantescondiferentessólidos,Estudioscinéticosdelosprocesosyposiblesaplicacionesindustriales(incineradores,hornosdecemento).

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Hemosestudiadovariosresiduosdiferentesenlosúltimos15años,comolosquepodemosveraquí.Porunladosehanestudiadoresiduosnaturalescomoalmendras,lignina,celulosa,huesosdeoliva,lodosdedepuradora,residuossólidosmunicipales...yporotroladoresiduossintéticoscomopolietileno,poliuretano,cauchos(yneumáticos),neopreno,PVC,Policloropreno,Teflón,Tetrabricks,Textiles:Poliéster,cables eléctricos,residuoselectricos (TBBPA,EC)queseránlosqueexplicaréconmásdetalleenestacharla.

Enunprocesodedescomposicióntérmicapodemosesperarproducirunporcentajemuyaltodelosprincipalesproductosdedescomposición,comomonómeros,hidrocarburos,óxidosdecarbonoogasesácidos,perosiemprehayunacantidadquizámuypequeñaperosiempremuypeligrosaqueformanlosproductosdecombustiónincompletaodescomposición.EstoincluirácompuestoshalogenadoscomodioxinasyPCB(policlorobifenilos).

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Endiferentesestudiosrealizadosenmiuniversidad,hemosencontradoquelaproduccióndealgunoscontaminantesenprocesosdedescomposicióntérmicaesmáximaencantidadesintermediasdeoxígeno.Incluidoenestecomportamientoestálaevolucióndelasdioxinasycompuestosrelacionados.Estosedebeaqueestoscontaminantesoxigenadosseformanencondicionespirolíticas perosepromuevenenpresenciadealgodeoxígeno.Finalmente,silacantidaddeoxígenoesmuyalta,seproduceunacombustióndeloscontaminantesformados.

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Centrándonosenlosresiduoselectrónicosyeléctricos,éstospresentan variascaracterísticasquecondicionanengranmedidasutratamiento.Loprimeroquehayqueresaltaresqueengenerallosíndicesderecogidadeestosresiduossonmuydistintosendiferentespaíses,ynoestánparanadacorrelacionadosconlaproduccióndeequiposelectrónicosyeléctricos,loquesuponeungranproblema.Comovalormedioderecogida enlazonaeuropeapodríamoshablarde3,1kgpercápitaalaño.

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Latasadereciclado enelglobaldelaunióneuropeanohavariadomuchoenlosúltimos10años,siendodelordendel35%.Estoquieredecirqueel65%delosaparatoseléctricosnoserecogenporseparado.Además,otroproblemaesquesetratadeunresiduomuyheterogéneo,llegandodesdegrandeselectrodomésticoshastalámparas,cables,residuosdeordenadores… quecomopodemosimaginarnotienenmuchoqueverentresí.

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Secalcula queen unaño segeneran entre40y50millones detoneladas deresiduoseléctricos.Esto representa alrededor deuncinco por ciento delosresiduos sólidos en elmundo,quees unporcentaje muy altoquedebe ser considerado.Elhecho es quelacantidad dedesechos generados está creciendo yademás,losRAEEseconsideran peligrosos,debido principalmente alapresencia demetales pesados yretardantesdellamabromados.En laUniónEuropea,yen otros países demanera similar,existe una directiva quelimitaeluso desustancias peligrosas en lafabricación dediversos tipos deequiposelectrónicos yeléctricos,como es elcaso delplomo,elmercurio,elcadmio,elhexavalente Cromo,bifenilos polibromados,difenil éter polibromado,acrilamida ...

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Ladirectiva anteriorestá estrechamente relacionada conlaDirectiva RAEEqueestablecía losobjetivos derecolección,reciclado yrecuperación paraeste tipo deresiduos.Ladirectivemarcaba elobjetivo derecoger 4kgderesiduos domésticos por habitante alaño paraelaño 2006,pero como hemos visto anteriormente solosehaconseguido enalgunos países pero noen elglobaleuropeo.Además,laDirectiva promueve lareutilización,elreciclado ylarecuperación delosdesechos eincita en larecogida necesaria deeste tipo deresiduos en una corrienteseparada.

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Enelestudioquesepresenta acontinuaciónsetrabajaexclusivamentecondostiposdistintosderesiduoselectrónicoscomorepresentativosdelosmáscomunes.Estossoncableseléctricosyresiduosdemóvilesyordenadores,especialmentelastarjetasdecircuitoimpresas.

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En lasegundapartenoscentraremosenlaformacióndecontaminantesduranteladescomposicióndecableseléctricos.

En el presente estudio, los objetivos fueron:Estudiar la posibilidad de recuperación térmica del metal contenido en loscables mientras se controlan los posibles contaminantes formados durante elproceso.Además, el estudio compara la descomposición de cables halogenados(básicamente PVC) y no halogenados y también la descomposición enpresencia o no del metal.Todo esto con el fin de resaltar el peligro de las políticas actuales de envío deRAEE a los países del Tercer Mundo donde los cables se queman encondiciones peligrosas.

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Losmateriales utilizados en elpresente trabajo fueron dostipos decables,llamados P(PVC)yH(libre dehalógenos).Losdoscablesestán formados por tres partes,quesonlacubierta,aislamiento yconductordemetal.Elmetales aproximadamente el50%delcable.Elcablelibre dehalógenos sebasa en una resina termoplástica abasedepolietileno.

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Sehan realizado experimentos en unreactordelaboratorio conamboscablesyserealizaron experimentos en presencia oausencia delmetalen atmósfera deaire.En estereactor,lamuestra seintroducepor medio deunactuador horizontalauna velocidad de0,1mm/sen unhorno quesemantiene a700ºC.Elaire utilizado en laatmósfera esalimentado por este punto (o),ylos volátiles producidos serecogen en lapartefinal.

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Serealizan análisis dediferentes contaminantes:- Poruna parte seretienen lossemivolatilesen una resina XAD-2queseextrae condisolvente yseleañaden lospatrones marcados antesdesu análisis por GC-MS.- Porunlado baja resolución paraladeterminación dePAHsyclorobenceno y

clorofenoles.- Ypor otro lado,laextracción,limpieza,concentración yanálisis por alta resolución

MSparadioxinas yPCBs.

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Seidentificaron ycuantificaron más de160compuestos,aunque sólo sepresentarán losmás representativos.

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TambiénenestetrabajoseanalizarondioxinasyPCBsimilaresadioxinas.Comosabéis,estoscompuestossonloscontaminantesmástóxicosconocidos.Suestructurasebasaendosanillosdebencenoconosinoxígenoentreellos,yunaciertacantidaddecloroenlosanillos.Esposibleencontrarmuchoscongéneresdedioxinasyfuranos,peronotodossontóxicos.Sólo17seencuentrantóxicos,todospresentandolasposiciones2,3,7y8sustituidasconcloro.Enelpresenteestudionosóloseanalizaronloscongénerestóxicosdedioxinasyfuranos,sinotodosloscongéneresposiblesde1a8cloro,incluidoslosmono-,di- ytriclorados.LosPCBpresentanunaestructuracon209isómerosposibles,perosolo12sontóxicos,quesonaquellosnoortoymono-ortosustituidos.

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Enprimerlugar,presentarélosresultadossobrelaemisióndePAHs.Tenedencuentaqueestosresultadosseexpresanenmg/kg.Enlaprimeracolumnapodemosverlosresultadosparalacombustióndelcablelibredehalógenossinmetal,lasegundacolumnaestáenpresenciademetalylaterceraycuartacolumnassonlasobtenidasconelcabledePVC.Enamboscasosparecequelapresenciademetalreducelaproduccióndeestetipodecontaminantes,probablementedebidoalacatálisisdereaccionesdecraqueoqueproducencompuestosdebajopesomolecular.Tambiénesposiblequelapresenciademetalcatalicereaccionesdecloracióncomosepresentarámásadelante.

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Lasemisionesdeclorobencenosyclorofenolessepresentanenestastablas.ParaambostiposdecompuestoslaformaciónesmuchomásimportanteparaelcabledePVC,yaumentaengranmedidaenpresenciademetal.EstoindicaqueenparteladisminucióndelosPAHsmostradosanteriormentepuededebersealacloracióndelasdistintasestructurasacompuestoscondiversascantidadesdecloro.

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Comentamosahoralaformacióndedioxinasyfuranos.Encuantoalatoxicidadtotal,noladistribucióndecongéneres,losdatossonclarosymuestranqueelcablelibredehalógenosnoproduceunaaltacantidaddeestoscontaminantes,nisiquieraenpresenciaoausenciademetal.Porotraparte,laemisióndecablesdePVCescasi100veceslaobservadaenelcableH,yhayunaampliaciónenpresenciadelmetalcobre.Obsérvesequeenestecasoelniveldeemisiónseexpresaenpg /gqueesunmillóndevecesmenorquelosresultadospresentadosparalosPAHsyclorobencenosyclorofenoles.

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Enestadiapositivapodemosverladistribucióndeloscongéneresquecontribuyenalatoxicidaddelaemisiónenloscuatroexperimentos,conHyPcablesenpresenciaoausenciademetal.Hayqueseñalaralgunospuntos:- Ladistribucióndecongéneresdependedelmaterialperonomuchodelapresenciademetal.- Enestesentido,lamayorcontribuciónalatoxicidadtotalesde2378-TCDFenelcasodelalambreHy23478-PeCDFenlacombustióndelPVC.- Tambiéntengaencuentaquelosfuranoscontribuyenmuchomásalatoxicidadquelasdioxinas.

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Apartirdelosdatospresentados,podemoscalcularelnúmeromediodeclorosenlaemisióntantoparadioxinascomoparafuranos.Obsérvesequesólolasmoléculasconmásde4cloropuedenconsiderarsetóxicas.Deesteanálisispodemosconcluirque:- Tantolasdioxinascomolosfuranossecomportandemanerasimilar.- Lapresenciadecloroaumentalógicamenteelgradodecloración.- Lapresenciademetalnotieneunefectoclaroenelgradodecloracióndeestetipodecontaminantes.

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FinalmentepresentarélaemisióndePCB.EstavezlacifrasehaceenescalalogarítmicaporquedenuevodelaemisiónmuchomásaltaenelcasodelalambredePVC.Elnúmerodeclorodelasmoléculasvade4a6porloqueunaconclusiónsobreelgradodecloraciónesdifícil.Sóloesinteresanteseñalarquelaformacióndeestetipodecontaminantesestácompletamentecorrelacionadaconlaformacióndedioxinasyfuranos,detalmaneraquelaemisióndecablesdePVCescasi100veceslaobservadaenelhiloH,yhayunaumentoenpresenciadelmetalcobre.

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Sólocomounrecordatorio,sabemosquecasitodosustedestienenuno(talvezinclusodos)teléfonosmóviles.Dehechoen2014 elnúmerodeusuariosenelmundoerade6800millones,casiunteléfonoporhabitantedelmundo,yelnúmerodeteléfonosnoutilizadosoretiradosestácreciendoañotrasaño,planteandounproblemacadavezmayorparaelmedioambientedebidoaquelamayoríadeellossondescartadosconlabasuradoméstica,Existenenlaliteraturainteresantesaportesconsiderandolapirólisisy/olacombustióndedesechoselectrónicos,enfocadosprincipalmenteeneltratamientodeplacasdecircuitosimpresosylarecuperacióndeplásticosdedesechoselectrónicos.ElobjetivodelpresentetrabajoeslograrunamejorcomprensióndeloscontaminantesmásimportantesgeneradosenladescomposicióntérmicadelosteléfonosmóvilescomoRAEErepresentativo.

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Paraelestudiodelasemisionesseutilizóunteléfonomóvil.Elteléfonofuedesarmadomanualmente,conlacarcasayelcircuitoporseparado.Seprepararontresmuestrasdiferentes:carcasaqueestácompuestaprincipalmenteporuncopolímero deABSypolicarbonato,circuitoimpresoelectrónicodeltipoFR-4quesebasaenfibradevidrioyestárecubiertoconresinafenólicayTBBPAyunaterceramezclademuestrasCASEyCIRCUITenproporciónde1:1

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Estatablapresentaalgunascaracterísticasdecadamaterial.Enelcasodelamezcla,losresultadosdelanálisispuedendiferirdelosesperados.Estopodríadebersealaheterogeneidaddelmaterial,especialmenteteniendoencuentaelcircuitoelectrónico.Elresiduodecenizaseobtuvoporcalcinacióna850ºC.PodemosveraquítambiénlasgráficasdeTGparalapirólisisennitrógenoyairea20K/mindecalentamiento.Tambiénsemuestraelvalordeincrementodetemperaturaenelportamuestras.Sepuedeobservarquehayunpicoendotérmicopequeñoinicialdebidoalavaporizacióndelahumedadyunsegundopicoexotérmicoalrededorde700K.

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Elanálisissemi-cuantitativodeloselementosrestantessemidióutilizandoespectrómetrodefluorescenciaderayosX.ComosemuestraenestaTabla, seencontraroncantidadesdesíliceSiO2yóxidodetitanioTiO2paraCIRCUITyMIX.Enlaplacadecircuitoimpreso,elorigendeSiO2eslafibradevidrioqueactúacomosoporte.Losóxidosdetitanioyhierroseempleangeneralmenteenplásticoscomopigmentosparaimpartircoloryopacidad.Ambosfueronencontradosencantidadesconsiderablesenelanálisisdelacarcasadelteléfonomóvil.TambiéndestacalapresenciadealtascantidadesdecobreenelCIRCUITyMIX.ElcontenidodebromoenCIRCUITyMIXsedebealusodetetrabromobisfenol A(TBBPA)comoretardante dellama.

Lapresenciadeóxidodeantimoniosóloesevidenteenlamuestrapreparadamezclandoelcircuitoimpresoylacarcasa.Lacantidadtotalencontradaesde0,25porciento.Existendatosenliteratura queindican quela presenciadeestecompuestoproducecambiosenlosmecanismosdedescomposiciónqueenalgunoscasosproducendosregionesdiferentesdedescomposición,perotambiénseharelacionadoconunaaltaproduccióndecontaminantesbromados.

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Laconfiguraciónexperimentalutilizadaparaelestudioessimilaralaqueyahemostradoenelestudioanterior,peroenestecasoelhornoesmáspequeñoylamuestraseintroducemedianteelusodeunimán.Enlosexperimentosqueutilizanlosmaterialesdelteléfonomóvil,hemosestudiadotantolapirólisisennitrógenocomolacombustiónenpresenciadeunaciertacantidaddeoxígeno.Seprobarondostemperaturas,500y850gradoscentígrados.Paralosdiferentesexperimentos,seintrodujoelgasportador(nitrógenoparalapirólisisyairesintéticoparalacombustión)paraleloalresiduosólido,conunflujodegasdeaproximadamente300ml/min.Losexperimentosserealizaronconunarelacióndeoxígenocercanaa0.2,estoesun20%deloxígenonecesarioparaquemarlamuestra.Deestamanera,elprocesoesmásunagasificaciónqueunacombustión,yestácercadelascondicionesenlasquesemaximizancontaminantestalescomodioxinas,precisamenteparaestudiarsusemisionesmáximasyposibleformadeeliminarlas.

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Paralapirólisisycombustióndecadamaterial,setomómuestrasdelacorrientedegasdesalidaparaanalizaróxidosdecarbono,gases,compuestosvolátilesycompuestossemivolátilestalescomohidrocarburosaromáticospolicíclicos(PAHs),policlorodibenzo-p-dioxinaypoliclorodibenzofuranos (PCDD/Fs),yPCBdetipodioxina.Antesdelosexperimentosdedescomposición,sellevóacabouncontrolquenoconteníaningunamuestrautilizandolasmismascondicionesexperimentales.

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AhorapodemosverlosresultadosdealgunoscompuestossemivolátilesyPAHs.Deacuerdoconlanaturalezadelosmateriales,elfenolyelestirenopresentanlosrendimientosmásimportantesparaloscompuestossemivolátiles.Elfenolestápresenteenlaplacadecircuitoimpresoapartirderesinaepoxi,yelestirenoestápresenteenelcopolímero ABS/PCdelacarcasadelmóvil.Porotraparte,elnaftaleno,elacenaftileno yelfenantreno sonlosprincipalesHAPs obtenidosentodaslasseries.Lapirólisisylacombustiónaaltatemperaturadelamezcladeplacasdecircuitosimpresosycarcasasmóvilesprodujeronlosmayoresrendimientosparalos16HAP.Engeneral,losrendimientosobtenidosdelMIXsonmayoresquelosdeCASEyCIRCUITporseparado.Obsérvesequelosrendimientosdelosdiferentescompuestossonelresultadodelareddereacciones,incluyendoelcraqueoylapirosíntesis.LapresenciaderetardantesdellamaenCASEyCIRCUITreducenlapresenciaderadicalesy,porlotanto,laextensióndealgunasreacciones.ElmayorrendimientodeestirenoobtenidodeMIX,tantoenlapirólisiscomoenlacombustión,podríaexplicarseporlareduccióndelaconcentraciónderadicalesenelMIXdebidoalapresenciaderetardantesdellama,ademásdelaposibleheterogeneidaddelasmuestras.

Loscompuestosbromadostalescomobromobenceno,bromurodea-metilbencilo,3-bromofenolo4-bromo-2-metilfenolfueronencontradosenlosgasesemitidosporlapirólisisylacombustióndelaplacadecircuitoimpreso.ElbromoestágeneralmentepresenteenelcircuitoimpresocomoTBBPA(tetrabromobisfenol-A),loqueexplicaríalaformacióndeestoscompuestos.Elnúmeroylacantidaddeestoscompuestosesmuchomenoratemperaturasmásaltas.Grause etal.(2008)encontraronqueloscompuestosaromáticosbromadosseformanexclusivamenteentre270y400ºC,yqueelbromoseliberaatemperaturasmásaltassóloenformadeHBr.

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ConrespectoalasemisionesdedioxinasyfuranosytambiénalosPCB,seencontróelmayorcontenidodePCDD/Fs totalesenlosexperimentosdecombustiónparalaCARCASAdelmóvila850ºC (867pg I-TEQ/g).TambiénparaPCBlacantidadmayorseobservaenlacombustióndelaCARCASAdelmóvilaaltatemperatura.ComparandolatoxicidaddadaporlasemisionesdePCBydioxinas,podemoscomprobarquelacontribucióndePCBesmuchomenor,alrededordel10%delatoxicidaddePCDD.Estaeslarazónporlaqueestamoléculaesmuchomáspequeñaqueladioxina...

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Aquítenemoslosdetallessobreelanálisisdedioxinas,furanosyPCBenlaspruebasrealizadasa850ºC.Veamosestocomoungráfico.Primerovemoselcorrespondientealapirólisis.Tengaencuentaqueelmáximoemitidoesdeaproximadamente140pg /g.Loscongéneresconmayoremisiónsonlasespeciesoctacloradas,tantodioxinascomofuranos,contodoslosmateriales.Comparandoconlacombustión(conbajadisponibilidaddeoxígeno),ahoralasemisionessonmuchomásaltas,ylacantidadrelativadeespeciesdeocta esaúnmayor.Afortunadamente,lasespeciesdeocta tienenelfactordeequivalenciatóxicamásbajo,ysólocontribuyenaalrededordel1-3%delatoxicidadtotal.

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ComoconclusiónpodemosdecirqueenladescomposicióndelasdistintaspartesdelteléfonomóvilhayunaformacióndecontaminantestóxicosenbasedeestructurashalogenadasqueespreferiblementebromadasielmaterialutilizadoesCIRCUITO,cloradosieslaCARCASAyunamezclabromadaycloradosengeneral.Tambiénesimportantequeatemperaturasmásaltassepuedaesperarquelasestructurasbromadasproduzcanbromurodehidrógenoyquesólosobrevivanlasdioxinascloradas.

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Por unapartesehatrabajadoenlacatálisisduranteladescomposicióndematerialeslaminados.Estosmaterialeslaminadosestáncompuestospordistintosmaterialesdistribuidosendistintasláminas.Enliteraturasepresentandostratamientosdistintos.Porunapartealgunosautoresintentandeslaminar estosmaterialesenuntratamientonomuyseverodemaneraqueseextraiganlosmetalesqueeslapartemásimportante,sindestruirlamatrizysinsiquierafundirla.Porotraparteexistentratamientosquetratandeeliminarloscomponentesorgánicosyobtenerelmetal,contratamientosdealrededorde850ºC.Losmaterialeslaminadosmáscomunesenlosresiduoselectrónicossonlasplacasdecircuitoimpreso,distinguiéndosetrestiposmásimportantes.EstasseríanlasFR4,CEM3yROGERS.Laprimeraesunafibradevidrioreforzadaconresinasepoxi.Eslamásusadayeslaqueseusóeneltrabajoqueacabodeexplicar.LaCEM3essimilaraéstaperotienedoscapasdefibradevidrio,mientrasquelaROGERStieneunrellenocerámicoynoutilizaretardantesdellama.

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SerealizarondistintosanálisisenlamuestrascomosonanálisiselementaldeterminacióndepodercaloríficoyfluorescenciarayosX.Tambiénsellevaronacaboanálisisdecontenidoenbromoycloroenlamuestras.Comoseesperaba,elcontenidodebromoenlaFR4esmayordebidoalapresenciaderetardantes dellamabromados.

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Seutilizóunreactorsimilaralosutilizadosenlosestudiosanteriores,peroenelquesemodificóelgasportadorpasandoaserunamezcladenitrógenoyvapordeagua,latemperaturaquesellevóhasta980ºC yseprodujerondescomposicionesenpresenciayausenciadeuncatalizadordebaseférrica.Lacantidaddemuestraenestosexperimentosfuedeaproximadamente10mgmientrasqueladecatalizadorfuede5mg.Sellevaronacaboexperimentoconlostrestiposdelaminado.

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ARCILLADEHIERROElcatalizadorprovienedeunaarcilladehierronaturalrecogidaenundepósitolocalalsudestedePolonia.Estematerialsesecóatemperaturaambientesepulverizóysemezclóconaguadestilada.Luegoseformarongránulosde5-6mmquesecalentarona950° Cyfueroncalcinadosdurantetreshoras.

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Enestafigurasepresentaladescomposicióndelostreslaminadostantoenatmósferadenitrógenocomoelaire.Serealizaronexperimentosdetermogravimetría atresvelocidadesdecalefacción.Se hadetenerencuentaqueelejedepérdidadepesovadesde1a0,5porquelapérdidademasaenestosmaterialesnoesmuyalta.LadescomposiciónenatmosferainertepresentadosprocesosdistintosenelcasodellaminadoCEM3perosólounprocesoenelcasodelaFR4yROGERS.

Elefectodelapresenciadeoxígenoesmuydistintoparalostresmateriales.LasprimerasetapasdeladescomposicióndelCEM3coincidenconlasquesepresentanenatmósferainerteperoeloxígenoreaccionaconelresiduopirolítico produciendounapérdidademasamuyrápida.

LapresenciadeoxígenoacelerafuertementeladescomposicióndeloslaminadosRogersyFR4peroenesteúltimocasoladescomposiciónseproduceendospasos.

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Durantelosexperimentosdedescomposiciónenelreactorserecogieronyanalizaronlosgases.LosanálisisporFIDmuestranunapequeñacantidaddemetano, hexano,toluenoyxilenos.Enestafigurasemuestralaevolucióndelacomposicióndelosgasesconeltiempo. Comopuedeobservarse, lasemisionessecentranenlaprimerapartedelosexperimentos,produciéndoseemisionesmuybajasapartirdeaproximadamente20minutos.Tambiénsemuestracomolapresenciadecatalizadorreduce laemisióndehidrocarburosencasitodoslosexperimentos.

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Semuestranaquílosresultadosdelaemisióndeloscompuestosaromáticopolicíclicosenpresenciaonodecatalizador.Enestosanálisisserecogelacantidadtotaldevolátilesproducidos,yseexpresacomomgemitidoporkilogramodelaminadodescompuesto.

EntodoslosexperimentoslosPAHs másabundantesfueronnaftaleno,acenaftileno,fenantrenoyfluoreno.Engenerallapresenciadecatalizadordisminuyelaemisión,debidoalasreaccionesconvapordeaguaenpresenciadecatalizador.Factoresdedecrecimientosondealrededorde14paraFR4y2paraCEM3.

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Conrespecto alaemisión debromofenoles,esta figura presenta laevolución deestoscompuestos en lasdiferentes condiciones experimentales.Laemisión totales bastante baja entodos los experimentos.Loscongéneres más abundantes sonmonobromofenoles seguido dedibromofenoles.Loslaminados Rogerspresentan una emisión muy baja,tal como seesperabadebido aquenotiene retardantes dellamabromados.En estudios anteriores semidió laemisión deestos compuestos en lapirólisisycombustión decircuitos impresos en presencia yausencia demetales.En estos experimentos lasemisiones debromofenoles fueron 830mg/kgen atmósfera inerte y4mg/kgsi semezcla conmetal.En losexperimentos realizados conaire lasemisiones bajaron alos niveles parecidos alos delpresenteestudio.Esto muestra importancia importancia delosmetales en laformación deestoscompuestos ylafácil descomposición queseproduceen presencia deoxígeno.Así,estos pequeños valores deemisión aún seven reducidos en presencia delcatalizador debasehierro.

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Encuanto alanálisisdeDIOXINASbromadas,lasrecuperacionesobtenidasestuvieronenlosrangosqueestablecelanormativa.Sinembargoenningunadelasmuestrassedetectaroncongéneresbromados.Considerandoloslímitesdedetecciónyadmitiendoquetodoslosnodetectadossonigualasulímitededetección,seobtendríaunaemisióntotalde210pg/g,loquesuponeunatoxicidadde18.6pg WHO/g.Estefactordeemisiónesmásde10vecesmenorquelaqueseobservaenlacombustióndecircuitosimpresosa850ºC enunreactorsimilar,loqueindicaquelapresenciadevapordeaguaenestascondicionesproduceladegradacióndelasdioxinasyfuranosbromados.

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Finalmente presentaré algunos experimentos realizados en los últimos mesesen el laboratorio, en los que se pretende la desbromación de los materialeselectrónicos previo a su descomposición térmica. Esto se realiza por medio deun pre-tratamiento a alta presión y temperatura, similar a un proceso decarbonización hidrotermal.

Paraeste pretratamiento,seintroduceelmaterial(circuitoimpreso)mezcladoconunacantidadsuficientedeaguaenunreactorquesecalientahastatemperaturasentre225y275ºC.Secierraherméticamenteysesometeacalentamiento.Lapresióndevapordelaguavaaumentandohastaquellegaalapresióndevaporenequilibrioalasdistintastemperaturasquesonaproximadamente25,40y60atm.Sedejareaccionareltiemposuficiente(3horas),puestoquenoqueremosprobarvelocidadesdereacción.

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Enlosexperimentossedescompone partedelmaterialintroducido,yseobtienenrendimientosentreel75y95%desólido.Seanalizanporseparadoelcontenidoenbromodelresiduosólidoyelaguaquequedatraseltratamiento.Apartirdeestosdatossepuedecalcularlaeficienciadeladesbromación delmaterialsólido,quecomosepuedeobservarenlagráfica,aumentadeformaimportanteconlatemperaturaypresióndeltratamiento.Entodoslosexperimentossepudocerrarelbalancedebromoconunerrormenordel5%.

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Antesdeprocederasudescomposición,serealizaron experimentosdetermogravimetría delosmaterialesdegradados,comparándolaconelmaterialquenohasidosometidoaltratamientoaaltapresión.Serealizaronexperimentostantonitrógenocomoenaire.Elefectodelapresenciadeoxígenoessimilarentodoslosmateriales,acelerandoladescomposicióntérmicayproduciendoladescomposicióndelresiduofinalpirolítico.Comosepuedeobservar,lapérdidatotaldepesoenlosmaterialesdesbromados disminuyecuandolatemperaturadeladesbromación aumenta.Estoesesperable,puestoqueuntratamientomásintensodejaunmaterialmásdegradadoquetendráuncontenidomásaltoeninertes.Tambiénestáclaroquelosmaterialesquesehantratadoatemperaturasmásaltasempiezanadescomponerseantes,indicandoquelamatrizpoliméricasevadegradandoconformeaumentalatemperaturadedesbromación.

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Losmaterialespreparadossesometieron aunprocesodepirólisis,enunhornodelaboratorio,conelobjetivodeevaluarlaposibleemisióndecompuestosbromados.Losexperimentossellevaronacaboa850ºC.

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Semuestranaquílasemisiones dePAHs.Elperfildeemisiónessimilarenlascuatromuestras.Lasemisionessonaltas,puestoquelascondicionespirolíticas producenunagrancantidaddePAHs.Aunasí,lasemisionessevenreducidasconelaumentodelatemperaturadelpretratamientopuestoqueesunmaterialquehasidoparcialmentedegradado.

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Encuantoacompuestos debromo,sedistingueentrelosinorgánicosylosorgánicos.Porunaparte,laemisióndeHBr essiempresuperioraladeBr2,yamboscompuestossevenreducidosengranmedidaconformeaumentalatemperaturadelpretratamientodedesbromación.Tambiénsereducelaemisióndecompuestosdebromoorgánicos,aunquelacantidadesmuchísimomenorquelainorgánica.Losbromofenoles pasande25a14mg/kg,yalgosimilarocurreconotroscompuestosbromados.

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Unavezanalizadas lasemisionesorgánicaseinorgánicas,sediscuteahorael balancedelaemisióndebromo.Enestatablasecompruebaqueelbromoemitidodurantelaspirólisisrepresentanentreun85y95%delbromoinicialdelosmateriales.Llamalaatenciónquemásdel99%delbromoseemitecomoHBr oBr2.

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Good afternoon. Thanks for your nice introduction.Its apleasure for mebeing here inDelhipresenting these results.Today Iwill talk about the work we have doneinthe University ofAlicanteon the pollutantformation inthe thermal decomposition ofdifferent wastes from electrical andelectronicequipments.