La economía circular centra el Diálogo de Ulm 2025

Alrededor de 70 participantes asistieron al Diálogo de Ulm de este año, que se centró en los temas actuales de la industria de la economía circular y las prohibiciones de sustancias, en particular la cuestión de los PFAS.

El Diálogo de Ulm es un foro especialmente exigente. En él se reúnen científicos y directivos de empresas de investigación y desarrollo, y se entrega el Premio Nasser Kanani, el galardón más prestigioso del sector, dotado con 3.000 euros. El lema del evento de este año era "Economía circular y prohibición de sustancias", razón por la cual el Jefe de Política Medioambiental y Química de ZVO, Dr. Malte Zimmer, se encontraba entre los que viajaron a Ulm. Bajo el lema "Economía circular y prohibiciones de sustancias", el 46º Simposio de Ulm abordó la "discreta influencia de la tecnología de la galvanoplastia en los principales ciclos de materiales", afirmó el Dr. Klaus Wojczykowski, Jefe del Comité de Investigación de la DGO, al presentar el acto a primera hora de la tarde del 14 de mayo. En cuanto a las prohibiciones de sustancias, el programa de conferencias trató principalmente de los compuestos perfluorados y polifluorados (PFAS, las llamadas "sustancias químicas perpetuas"). Como es habitual, cada una de las 14 ponencias fue seguida de un debate de expertos. Esta ronda de preguntas se aprovechó intensamente.

El apretado programa comenzó inmediatamente después del discurso de bienvenida del Dr. Wojczykowski. El Premio Nasser Kanani se concedió a Marius Michael Engler, licenciado por la Universidad Técnica de Ilmenau, por su tesis de máster sobre baterías de flujo redox basadas en hierro (entrevista en la p. 766). En su elogioso discurso, el Dr. Wojczykowski describió la innovadora batería como una importante tecnología de almacenamiento electroquímico de energía y alabó su sostenibilidad y la buena disponibilidad de la energía de proceso que almacena. Sin embargo, admitió que la batería aún no había alcanzado fuerza comercial.

Premio Nasser Kanani a la innovación en baterías

A continuación, Engler, galardonado con el premio, arrojó más luz sobre la tecnología con su presentación. La batería es interesante para el almacenamiento a gran escala cerca de grandes parques eólicos o solares, por lo que también podría desempeñar un papel importante en la estabilidad de la red. La batería podría suministrar energía cuando no se disponga de energía renovable o ésta sea insuficiente, o almacenar energía temporalmente cuando haya demasiada electricidad en la red. Engler calculó que actualmente se gastan 230 millones de euros al mes para evitar la sobrecarga o la subcarga de la red. Esta "redistribución" podría reducirse con sistemas de almacenamiento a gran escala basados en la batería de flujo de hierro redox. Engler reveló que en las baterías de Fe se utiliza un baño de sulfato ácido o cloruro con aditivos para separar el Fe(II). Los aditivos mejoran el proceso. Uno de los objetivos de desarrollo es utilizar el electrolito a base de _FeCl2 y _NH4Cla un valor de pH de 3,3 en el rango operativo de unos 25 °C, explicó Engler. El hierro se redisuelve durante el proceso. El profesor Timo Sörgel, de la Universidad de Aalen, recordó la pila de flujo redox de hierro a la llamada pila totalmente de vanadio de los años setenta. Aunque ésta funciona según un principio similar, utiliza un material de entrada mucho más caro y raro. El Dr. Andreas Dietz, del Fraunhofer IST de Braunschweig, tuvo la idea de utilizar un electrolito basado en líquidos iónicos para frenar el desarrollo del _H2.

3000 euros por una innovación en baterías: Nasser Kanani premiado Engler con el Dr. Klaus Wojczykowski (de izquierda a derecha)

El propio Nasser Kanani también estuvo presente, aquí con Marius Engler en el StadthausReciclajey sustitución

La siguiente ponencia del Dr. Lutz Wuschke, de Scholz Recycling, se centró en los límites de la economía circular. La empresa de Rötha, al sur de Leipzig, se anuncia con la tríada de reciclaje, recursos y responsabilidad. Wuschke, director de I+D, mencionó el plástico metalizado y los denominados coches EoL (End of Lifetime) como objetos típicos de reciclaje de Scholz Recycling. Scholz Recycling cuenta actualmente con más de 80 centros en Alemania, Austria, Polonia y otros países. Uno de los almacenes de chatarra de la empresa necesitaría una media de 16,5 GWh de electricidad al año. Esta enorme cantidad de electricidad se utiliza sobre todo para triturar la chatarra. A continuación se clasifica la chatarra en valiosa y no valiosa. Para la trituración y recuperación se necesitan trituradoras y plantas de reprocesado que puedan recuperar el cobre, por ejemplo. En general, Wuschke subraya que "la eficiencia económica es el cuello de botella de la economía circular" en lo que respecta al reciclaje. Se utilizan sensores para clasificar, pero en algunos casos la categorización correcta es como un juego de azar, ya que la variedad de materiales es enorme. La ventaja de las superficies galvanizadas: A diferencia de los plásticos pintados o recubiertos con película, es perfectamente posible eliminar el recubrimiento de los plásticos metalizados utilizando una trituradora. Para aumentar la eficacia de la economía circular, los fabricantes de automóviles deberían estar obligados a utilizar un 25% de material reciclado y los productos deberían desarrollarse teniendo en cuenta el reciclaje.

El siguiente ponente fue el Dr. Jens Krümberg, de Eilenburger Elektrolyse- & Umwelttechnik GmbH. El cualificado químico presentó Recyper, un nuevo proceso para reciclar soluciones de decapado para placas de circuitos impresos. En lugar de eliminar la solución de decapado usada como parte del tratamiento de aguas residuales, el proceso permite recuperar el cobre y el persulfato sódico, agente decapante. Eilenburger Elektrolyse- & Umwelttechnik GmbH construye plantas que utilizan el proceso Recyper. De este modo, se pueden recuperar 13 toneladas de cobre y 16 toneladas de persulfato sódico al año. El Dr. Krümberg ha calculado que se puede obtener un beneficio de 100.000 euros con el cobre y de 75.000 euros con la solución de decapado, así como una reducción del consumo eléctrico de 32.000 euros en comparación con los sistemas convencionales. Otras ventajas son la reducción de las aguas residuales, el funcionamiento del sistema en paralelo a la línea de decapado y el buen rendimiento eléctrico.

El Dr. Robert Gerke continuó con el tema de la sustitución del ácido bórico en los electrolitos de níquel y cromo. El Dr. Gerke explicó que el ácido bórico figura en la lista REACH de sustancias candidatas a la prohibición porque se considera que tiene efectos adversos sobre la reproducción. A continuación, presentó el sistema tampón sin ácido bórico riag Ni 148 para baños electrolíticos de níquel, cuyas ventajas incluyen el hecho de que es estable al pH, adecuado para aplicaciones en tambor y bastidor y no presenta problemas de solubilidad. La segunda generación del electrolito sin ácido bórico, conocido como riag Ni 149, presenta un mayor grado de brillo, al igual que la distribución del metal. Sin embargo, riag Ni 149 es bastante más caro que el ácido bórico, cuyo futuro no está claro. Al principio se habló de una exigencia de autorización, pero luego hubo un retraso. No hay que subestimar el potencial de peligro del ácido bórico: en Toscana, regiones enteras se contaminaron con él. Riag también está trabajando en un sustituto del electrolito de cromo sin ácido bórico. Sin embargo, aún no está disponible.

PFAS y tecnología de galvanoplastia

Tras la primera pausa para el café, los ponentes, la Dra. Lisa Büker, de Kiesow Oberflächenchemie GmbH & Co KG, Detmold, y el Dr. Heinz Herberhold, de HDO Druckguß- und Oberflächentechnik GmbH, Paderborn, se dirigieron al público especializado. Se centraron en los PFAS en la tecnología de galvanoplastia. Describieron un caso de 2006, cuando se midieron concentraciones crecientes de tensioactivos perfluorados y polifluorados, los llamados PFAS, en los ríos Ruhr y Möhne. En aquel momento, se utilizaron sistemas de filtros activos para limpiar las aguas. La empresa HDO desarrolló inicialmente filtros activos que eliminan el 99% de los PFT y pueden incinerarse posteriormente. En galvanoplastia, los PFOS (ácido perfluorooctano sulfónico) se utilizan en los electrolitos de cromo para evitar la propagación del ácido crómico en el aire, y los PFOS también se utilizan para reducir la tensión superficial de los baños de tratamiento y mejorar así la humectación. La empresa decidió entonces cambiar a agentes humectantes sin flúor. Kiesow Oberflächenchemie cuenta en su repertorio de productos con Saphir WA4040, un agente humectante sin PFOS. Funciona ligeramente peor que la variante con PFOS, pero es suficiente, según el Dr. Büker, director de laboratorio de Kiesow, aunque requiere más esfuerzo, por ejemplo mediante el uso de bombas dosificadoras adicionales. "La demanda de sustancias basadas en PFAS está disminuyendo, por lo que es importante encontrar alternativas de todos modos", afirmó el Dr. Büker, citando el potencial de peligro de los PFAS como un argumento más para cambiar a alternativas, y concluyó subrayando: "¡Químicamente, es posible sustituir!".

HDO Druckguß quiere cambiar ahora a agentes humectantes sin flúor, aunque haya dificultades para recubrir componentes complejos. Sin embargo, el Dr. Herberhold tampoco ve alternativas porque la disponibilidad de materias primas para fluoropolímeros disminuye constantemente.

El Dr. Michael Schlipf, de Fluorocarbon Polymer Solutions (FPS) GmbH, de Burgkirchen, habló de los fluoropolímeros y su uso en procesos galvánicos. Destacó que la principal emisión de PFAS al medio ambiente procede de los refrigerantes de los automóviles. El enlace carbono-flúor es el más fuerte de la química, subrayó. Los PFAS se encuentran en la galvanización de las válvulas de clapeta de las bombas o en el diafragma de PTFE de una sola capa de las bombas de diafragma. "No hemos prestado atención a lo que ocurre con los fluoropolímeros al final de su vida útil", admitió el Dr. Schlipf, introductor de los fluoropolímeros en varias industrias. Al mismo tiempo, criticó que ahora las cifras suelen ser exageradas. Las cifras dadas por la ECHA para los PFAS en el ámbito del transporte eran demasiado elevadas por un factor de 40.000. Advirtió contra la eliminación de PFAS a través de las depuradoras de aguas residuales.

El Dr. Arkadius Waleska, de Hillebrand Chemicals GmbH en Wickede/Ruhr, habló de las consecuencias de una prohibición de los PFAS para la industria galvanoplastia. Waleska señaló que los PFAS se utilizan, por ejemplo, en revestimientos de escamas de cinc, pero que ahora también existen en el mercado sistemas sin PFAS, por ejemplo, para sellar tornillos. En general, los PFAS se utilizan siempre donde los materiales se ven gravemente atacados por la corrosión, es decir, en las interfaces. Otros ejemplos de uso de PFAS son los intercambiadores de calor y las bombas de diafragma de aire comprimido. Los PFAS también se utilizan como sellantes en los laboratorios de análisis. Prescindir de ellos podría ser crítico, ya que se utilizarían procesos de membrana para producir sosa cáustica y ácido clorhídrico, por ejemplo. Además, podría producirse un aumento de precios en la producción de aluminio si dejara de utilizarse la electrólisis cloroalcalina debido a los PFAS.

Al final del primer día entró en vigor una modificación a corto plazo del programa. Elias Schluttenhofer y Oliver Dubielczyk cerraron la jornada con el importante tema de los PFAS y el sector de los seguros. Advirtieron de que podría haber problemas con los seguros para los productos exportados a EE.UU. y Canadá. También podría haber dificultades con la cobertura de seguros en la UE si, por ejemplo, entraran en vigor en Francia restricciones sobre un producto cosmético. Un caso destacado es el de 3M. La empresa ya tiene que pagar 12.800 millones de euros por depuración de aguas subterráneas; en Bélgica también se le condenó a pagar una multa de 571 millones de euros por saneamiento ambiental. Los primeros casos también están pendientes en Alemania. En países como Suecia se alegan incluso daños personales debidos exclusivamente al aumento de la concentración de PFAS en las aguas subterráneas. Básicamente, la aseguradora decide por sí misma cómo tratar el asunto.

Dr. Timo Siemers

Dr. Reinhard Böck

Dr. Michael Schem

Economía circular y sostenibilidad

El segundo día comenzó con Ullrich Gutgar, de BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH & Co KG, de Solingen. Habló sobre la economía circular y los plásticos galvánicos y describió el concepto de reciclaje de la empresa de reciclaje Remap de BIA. El material se tritura hasta un tamaño de grano de 5 µm. A continuación, las fracciones metálicas se extraen mediante imanes. A continuación, los gránulos de plástico de ABS, PC/ABS y policarbonato se prensan en filamentos. Gutgar habla de una pureza del 99,8% del material reciclado y menciona una prueba realizada con éxito en un BMW Serie 7 en la que se fabricó un panel de puerta con plástico reciclado. A partir de 2030, las empresas estarán obligadas a utilizar un 30% de material reciclado en la producción. Por tanto, el concepto de reciclaje de BIA obtuvo una respuesta favorable por parte de los fabricantes de automóviles. En lo que respecta al reciclaje, la tecnología de galvanoplastia también tiene una clara ventaja sobre los componentes pintados, ya que el reciclaje de estos últimos "tiene menos sentido en términos de valor", señaló Gutgar. Su conclusión: los plásticos galvánicos pueden reciclarse por completo. Además, la recuperación de metales y plásticos es posible sin necesidad de reducir la escala. Joachim Ramisch, de Riesmetall en Nördlingen, por ejemplo, dudaba de que fuera posible alcanzar un grado de pureza del 100% o casi, y de que el material pudiera circular entre 5 y 6 veces antes de perder calidad de forma significativa. También se cuestionó la devolución de los vehículos EoL al fabricante, necesaria para una economía circular. Gutgar respondió que los fabricantes están obligados a desmontar y devolver los vehículos.

El Dr. Daniel Siegmund es jefe de grupo de electrocatálisis en el Instituto Fraunhofer de Medio Ambiente, Seguridad y Tecnología Energética UMSICHT de Oberhausen. Su presentación se centró en la bioelectroquímica y la creación de valor a partir de flujos de residuos. Se centró en el proyecto BEFuel del instituto. Empezó hablando del potencial de la bioelectroquímica, por ejemplo en aplicaciones de conversión de energía en gas, tratamiento de aguas residuales y electrosíntesis. Un ejemplo interesante de conversión de "residuos" en sustancias valiosas es la electrólisis, en la que _{el H2O}se convierte, entre otras cosas, en _H2. Esto se utiliza en BEFuel en un microbioma para convertir_CO2 en metano. Éste puede utilizarse como combustible electrónico.

El Instituto Fraunhofer de Ingeniería Interfacial y Biotecnología IGB de Stuttgart fue el siguiente en presentar un proyecto adecuado con el ponente Michael Bohn. Se trataba de ePhos, la recuperación electroquímica del fósforo, importante, por ejemplo, para la producción de fertilizantes. La precipitación electroquímica de fosfatos con ePhos ya se ha llevado a cabo en depuradoras municipales. Las sales de fósforo pudieron recuperarse bien. Se determinó una eficacia de precipitación del 59 %.

Ullrich Gutgar

Daniel Siegmund

Michael Bohn

Dr. Sebastian Hippmann

El Dr. Sebastian Hippmann, del Instituto Fraunhofer de Tecnologías y Sistemas Cerámicos IKTS de Freiberg, presentó un método hidrometalúrgico para recuperar metales críticos. Esta recuperación es extremadamente importante, ya que para 2030 ya se exigen cuotas específicas de recuperación de metales críticos. Para el Co, Ni, Cu y Pb, el 95 %; para el litio, el 80 %. También se exige el uso de reciclados. Según el Dr. Hippmann, parece bastante probable que se cumplan los plazos exigidos, aunque actualmente los precios de las materias primas están volviendo a bajar, lo que hace más difícil reciclar económicamente. Sin embargo, en vista de la normativa que obliga a los fabricantes a recuperar sus aparatos, muchos participantes se preguntaron tras la presentación cómo se va a reducir la dependencia de materiales críticos. Al fin y al cabo, la mayoría de los teléfonos móviles con baterías de iones de litio (LIB) proceden de China.

El Dr. Timo Siemers, de Duesenfeld GmbH, Wendeburg, ya publicó un artículo sobre el tema de su presentación, "Reciclaje de baterías de iones de litio", en el último número de Galvanotechnik. En Ulm, describió el proceso de reciclaje del tipo de batería más común en la actualidad, en el que las baterías se trituran bajo nitrógeno, entre otras cosas, para que el litio, altamente inflamable, no provoque un incendio. Más información sobre el proceso en Galvanotechnik 5/2025, p. 662-667.

A continuación, el Dr. Reinhard Böck, del Instituto de Investigación de Metales Preciosos y Química de Metales (fem) de Schwäbisch Gmünd, habló del aumento del rendimiento de las pilas recargables mediante ánodos metálicos especiales. El trasfondo es la elevada capacidad específica de metales como el litio, el sodio o el calcio. La deposición electroquímica de estos metales puede utilizarse para producir ánodos que aumenten considerablemente el rendimiento de las pilas secundarias. El Dr. Böck también presentó un concepto para la producción electroquímica y la caracterización de estos ánodos.

"Corrosión a partir de materias primas sostenibles" fue el prometedor título de la última conferencia en Ulm. El ponente, el Dr. Michael Schem, de I+D MacDermid Enthone Industrial Solutions de Gütersloh, se centró en la transición de las materias primas fósiles, tal y como se utilizan actualmente, a recursos sostenibles para la protección contra la corrosión. El Dr. Schem, que realizó su doctorado en la Universidad de Münster, hizo hincapié en que algunas partes de los revestimientos pueden sustituirse por materiales de base biológica y, a continuación, dio paso al producto Envirozin de MacDermid, que se probó como pasivante negro, azul y de capa gruesa. Este sellante de base biológica tiene un contenido biológico del 60% e impresiona por su buen aspecto, su buena protección contra la corrosión y su precio competitivo. El Dr. Schem explicó con más detalle el estado de desarrollo y dijo que la empresa ya tenía su primer cliente de prueba.

El profesor Timo Sörgel estuvo in situ con toda su licenciatura de Aalen