Los teléfonos móviles contienen hasta setenta elementos químicos diferentes. Es una variedad enorme, sobre todo teniendo en cuenta que solo se conocen 118 elementos químicos. Los elementos químicos están ordenados en la tabla periódica, y de todos ellos, solo noventa lo conforman todo, al menos todas las cosas ordinarias, las del día a día. Sin embargo, en los teléfonos móviles hay desde metales preciosos como el oro o la plata, hasta lántidos, esos elementos antiguamente llamados "tierras raras". Son un prodigio de la química y de la tecnología.

Sin embargo, en la actualidad hay más teléfonos móviles que personas. Esto se ha convertido en un problema monstruoso, porque algunos de los elementos químicos imprescindibles para fabricarlos son recursos muy limitados, su extracción genera un importante impacto medioambiental y social, y además los móviles apenas se reciclan.

¿Para qué sirve cada uno de estos elementos químicos en los teléfonos móviles? ¿De dónde vienen?

Oro

Casi todos los smartphones contienen oro. La razón es que es un material muy conductor, tan solo superado por el cobre y la plata, y que además resiste mucho mejor la corrosión. El oro aparece en capas delgadas electrodepositadas sobre la superficie de conexiones eléctricas para asegurar una buena conexión, de baja resistencia. Se utiliza en los circuitos impresos, que son las placas donde van unidos los microchips. Antes de soldar el microchip, las placas se bañan en oro, y eso sirve para que se suelden mejor y se reduzca la resistencia de las placas al paso de la corriente eléctrica. Aunque suene muy exótico, el oro no es tan raro en tecnología. Los conectores de los equipos de alta fidelidad son de oro.

En un móvil puede haber hasta 30 mg de oro. Es muy poco. Obviamente vale más el teléfono móvil que el oro que contiene, así que, que nadie pierda el tiempo en extraer el oro de su teléfono móvil porque apenas le darían tres euros por él.

El principal país exportador de oro es China, seguido de Australia y Rusia.

Plata

Un móvil puede contener hasta 300 mg de plata. Es un metal que se usa en electrónica por su elevada conductividad eléctrica. Cada vez se emplea más porque sirve de contacto en los microchips.

Se obtiene principalmente en México, Canadá, Perú y EE. UU.

Cobre

El cobre es el tercer metal, después del hierro y del aluminio, más consumido en el mundo. Después de la plata, es el elemento con mayor conductividad eléctrica y térmica. Tanto es así, que la conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada como la referencia estándar para esta magnitud.

Es un metal abundante en la naturaleza; tiene un precio accesible y se recicla de forma indefinida, es decir, se puede reciclar una y otra vez. Se puede mezclar fácilmente con otros metales formando aleaciones para mejorar sus prestaciones mecánicas y aumentar su resistencia a la corrosión y la oxidación.

Se encuentra libre en la naturaleza o formando parte de minerales como sulfuros y óxidos. En este caso se extrae por pirometalurgia o electrólisis. El principal extractor de cobre es Chile, seguido de Perú.

Litio

El litio es un elemento fundamental para las baterías. El 35% del que se extrae se destina a fabricar baterías.

Antes de que se empezasen a fabricar baterías de litio ya se fantaseaba con la idea de poder hacer baterías de litio. La razón es que el litio es el metal que tiene mayor tendencia a desprenderse de su electrón más externo. Al fin y al cabo, la electricidad son electrones en movimiento, así que para producir electricidad necesitamos sustancias que tiendan a desprenderse de ellos. Cuando el litio regala su electrón más externo, se queda cargado positivamente. Ese es el ion litio. De ahí que las baterías de litio también se llamen baterías de ion-litio.

El 85% de las reservas de litio conocidas en el planeta se encuentran en el «triángulo del litio», una zona geográfica ubicada en América del Sur, en el límite de Argentina, Bolivia y Chile.

Lantánidos

Los lantánidos son elementos químicos como el praseodimio, europio, disprosio, gadolinio, neodimio… Todos ellos tienen una química muy similar y suelen encontrarse juntos formando parte de un mismo mineral.

Alguno recordará que a los lantánidos se les solía llamar «tierras raras». En contra de la creencia más extendida, el adjetivo «raras» no significa que sean elementos escasos, de hecho, algunos elementos como el neodimio o el praseodimio son bastante abundantes en la corteza terrestre. Se las califica de «raras» debido a que es muy poco común encontrar estos elementos en una forma pura, ya que todos están formando parte de minerales u otros compuestos. El término «tierra» no es más que un vocablo arcaico que hace referencia a algo que se puede disolver en ácido. Dicho de otro modo, «tierra» es una denominación antigua de los óxidos.

Los lantánidos presentan unas cualidades excepcionales para mostrar un gran abanico de colores. Cada uno de ellos tiene una región del especto visible en el que es particularmente útil. También se usan para acelerar las transiciones en imágenes en movimiento, y se han vuelto indispensables en las pantallas, tanto de móviles como de televisores.

El neodimio además se usa en los imanes permanentes de los móviles, normalmente aleado con hierro y boro. Un móvil tiene al menos una docena de imanes, en micrófonos, altavoces, sistema de vibración y hasta en el diminuto motor de enfoque de la cámara.

El principal exportador de lantánidos es China.

Aluminio, potasio, indio, estaño...

La pantalla de los móviles contiene silicio, oxígeno, aluminio, sodio, potasio, indio, estaño… No es un vidrio normal. De hecho, es un material compuesto, hecho por capas. La capa de abajo sí es vidrio, aunque un vidrio especial. Y la capa de encima es de ITO, un óxido de indio y estaño que es responsable de que la pantalla sea táctil. Lo que se conoce como pantalla capacitiva.

Los vidrios normales de las pantallas ya sean de un televisor o de un móvil, son aluminisilicatos. Todos los vidrios, desde un punto de vista estructural, contienen unos huecos en los que se alojan metales, generalmente metales alcalinos pequeños como el sodio. Un vidrio así, con un aluminosilicato de sodio sería un vidrio normal, de esos que se rompen con cierta facilidad. En cambio, las pantallas de móvil deben ser muy finas y a la vez muy resistentes. Eso se consigue reemplazando el sodio por un metal alcalino más grande: el potasio. Se le conoce como «vidrio químicamente reforzado».

Para fabricarlo, el vidrio se sumerge en un baño caliente con sal fundida de potasio. Esto se llama «baño de intercambio iónico». El potasio empieza a sustituir al sodio. Como el potasio es más voluminoso que el sodio, queda “embutido” en los huecos. Esto provoca que el vidrio sea mucho más resistente a los golpes. Contiene el avance de las grietas y los defectos. En la actualidad se está trabajando con vidrios flexibles a base de borosilicatos.

El «vidrio químicamente reforzado» es muy útil, pero tiene un defecto, que no conduce la electricidad, con lo cual por sí solo no sirve para hacer una pantalla táctil. Para eso es necesario cubrirlo con otro material que sea capacitivo. La capacitancia es la capacidad de un material de almacenar energía en forma de carga eléctrica. Por encima del vidrio hay una capa finísima de otro material llamado ITO. Es un óxido de indio y estaño, un material semiconductor. La capa de ITO convierte a la pantalla en una pantalla capacitiva. Como el cuerpo humano es también un conductor eléctrico, el contacto de un dedo con la superficie de la pantalla genera una distorsión del campo electrostático. Además, el ITO es trasparente a la luz visible, por eso se puede usar en las pantallas, y posee un elevado índice de adherencia al sustrato y una alta estabilidad térmica, por lo que es un material ideal para la superficie de un teléfono móvil.

El problema del indio es el mismo que el de muchos de estos elementos químicos, que son un bien escaso. Se estima que, si los móviles no se reciclan, dentro de 100 años no habrá elementos suficientes.

De media usamos los teléfonos un año y los cambiamos por otro. Solamente en España se desechan cada año 20 millones de teléfonos y hay unos 3 millones olvidados en los cajones. La tasa de reciclaje de móviles en la actualidad es de menos del 10%. De esto podemos hacer varias lecturas. Una de ellas es que todos estos elementos químicos hoy en día son imprescindibles para fabricar teléfonos móviles, y esos recursos son limitados. Además de limitados, la extracción de algunos de estos elementos tiene un fuerte impacto medioambiental. Otra lectura es que esto además genera relaciones de dependencia: hay países que copan el mercado de algunos de estos elementos, y esto al final condiciona las economías y las políticas del resto. Y como suele ocurrir cuando los recursos limitados se encuentran en territorios poco civilizados, la extracción se realiza en condiciones inhumanas.

Una forma de solucionar estos problemas y prevenir los del futuro inmediato es apostar por optimizar el reciclaje de los teléfonos móviles, por salud social, económica y medioambiental. Es una responsabilidad compartida entre personas, empresas e instituciones. Hay que seguir haciendo ciencia, y algo más que ciencia.