{"id":150530,"date":"2013-12-11T16:22:30","date_gmt":"2013-12-11T18:22:30","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=150530"},"modified":"2014-06-11T16:31:42","modified_gmt":"2014-06-11T19:31:42","slug":"mineria-con-microorganismos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/mineria-con-microorganismos\/","title":{"rendered":"Miner\u00eda con microorganismos"},"content":{"rendered":"

\"Minerios_BACTERIAS_ALTA\"FOTOS:\u2002EDUARDO CESAR\u2002\/ ilustraci\u00f3n: PEDRO HAMDAN<\/span>Brasil es uno de los campeones mundiales en generaci\u00f3n de basura electr\u00f3nica. Un estudio reciente de la Agencia Brasile\u00f1a de Desarrollo Industrial (ABDI), de la \u00f3rbita del gobierno federal, revel\u00f3 que se descarta anualmente en el pa\u00eds alrededor de un mill\u00f3n de toneladas de desechos electr\u00f3nicos, formados por monitores de computadoras, tel\u00e9fonos celulares, impresoras y c\u00e1maras fotogr\u00e1ficas, entre otros aparatos. Y tan s\u00f3lo una peque\u00f1a parte se recicla, pues las t\u00e9cnicas actualmente factibles son caras y contaminantes. Pero esta situaci\u00f3n puede cambiar de tener \u00e9xito comercial un m\u00e9todo sostenible tanto en el \u00e1mbito econ\u00f3mico como en el ambiental, destinado a recuperar metales tales como el cobre y el oro presentes en circuitos impresos, aquellas plaquetas verduscas de fibra de vidrio que pueden verse dentro de la mayor\u00eda de los aparatos electr\u00f3nicos. El desarrollo de esta t\u00e9cnica, conocida como biohidrometalurgia, estuvo a cargo de un grupo de cient\u00edficos brasile\u00f1os. En una de sus etapas, se emplean bacterias inofensivas para los seres humanos a los efectos de extraer el metal existente en las plaquetas.<\/p>\n

\u201cEn la actualidad se emplean bacterias para el bioprocesamiento de metales en minas, o en la recuperaci\u00f3n de los desechos met\u00e1licos presentes en represas. Nuestra idea consisti\u00f3 en usar el m\u00e9todo para recuperar el cobre a partir de la chatarra\u201d, dice el ingeniero metal\u00fargico Jorge Ten\u00f3rio, docente de la Escuela Polit\u00e9cnica de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP). A modo de comparaci\u00f3n, Ten\u00f3rio dice que el mineral de cobre extra\u00eddo por la empresa Vale en sus minas tiene una concentraci\u00f3n de menos del 1% de cobre, en tanto que una plaqueta de circuito impreso de computadora contiene alrededor de un 30% de cobre (lea en <\/i>Pesquisa FAPESP n\u00ba 200, edici\u00f3n de octubre de 2012<\/i><\/a>).<\/p>\n

Hoy en d\u00eda es posible reaprovechar el cobre y otros metales presentes en las plaquetas de circuitos impresos mediante procesos qu\u00edmicos que comprenden el uso de \u00e1cidos para efectuar la extracci\u00f3n, o por el proceso pirometal\u00fargico, con el cual se lleva a cabo la recuperaci\u00f3n de los metales en altas temperaturas, lo que resulta en la emisi\u00f3n de gases contaminantes. \u201cLa ventaja de nuestra t\u00e9cnica radica en que es m\u00e1s barata que las convencionales y en que no agrede al medio ambiente\u201d, dice Luciana Yamane, alumna que realiza su doctorado en el grupo de Ten\u00f3rio, con beca de la FAPESP. Su tesis, intitulada Recuperaci\u00f3n de metales de plaquetas de circuitos impresos de computadoras obsoletos a trav\u00e9s de un proceso biohidrometal\u00fargico<\/i>, obtuvo la menci\u00f3n honor\u00edfica del Premio Dow-USP de Innovaci\u00f3n en Sostenibilidad 2012. Seg\u00fan explica Yamane, el primer paso en este proceso consiste en el maquinado mec\u00e1nico de las plaquetas de los circuitos. Se las pica y se las tritura en un molino hasta que se transforman en granos de hasta 2 mil\u00edmetros de di\u00e1metro. Luego se emplea un separador magn\u00e9tico para extraer las partes con hierro y n\u00edquel. \u201cTrabajamos solamente con el residuo no magn\u00e9tico, que es el que contiene cobre\u201d, dice Luciana. El pr\u00f3ximo paso consiste en agregarle los granos de la plaqueta a una soluci\u00f3n acuosa con hierro en su forma soluble (iones ferrosos o Fe+2<\/sup>). Cuando se inocula la bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans<\/i> de linaje LR en este medio, la misma oxida a los iones ferrosos y los transforma en iones f\u00e9rricos (Fe+3<\/sup>). Por \u00faltimo, \u00e9stos oxidan al cobre, que sale liberado de los gr\u00e1nulos de la plaqueta y se disuelven en la soluci\u00f3n, en un proceso conocido con el nombre de biolixiviaci\u00f3n. La etapa final \u2013la separaci\u00f3n del cobre solubilizado\u2013 se ejecuta por mediante procesos conocidos.<\/p>\n

\"078-079_Minerios_214_NOVO2\"Ana Paula Campos<\/span><\/a><\/p>\n

El gran desaf\u00edo de Yamane radic\u00f3 en condicionar a los microorganismos, cuyo h\u00e1bitat natural son las rocas que contienen hierro, para que sobreviviesen y se reprodujesen en el medio l\u00edquido con las plaquetas de circuitos trituradas. \u201cSiempre que pon\u00edamos esos fragmentos triturados en el medio de cultivo, las bacterias mor\u00edan. Ciertos componentes de las plaquetas, tales como la fibra de vidrio, las resinas y los materiales cer\u00e1micos, les son t\u00f3xicos\u201d, dice Yamane. La salida consisti\u00f3 en hacer una lenta adaptaci\u00f3n de los microorganismos a las plaquetas. \u201cEmpezamos mezclando 1,25 gramos de plaquetas por cada litro de soluci\u00f3n con bacterias. Seleccionamos microorganismos resistentes, aumentamos su poblaci\u00f3n y elevamos la concentraci\u00f3n. Repetimos este proceso varias veces hasta que, al final del estadio adaptativo, logramos mezclar 28 gramos de plaquetas por litro. Cuanto mayor es la concentraci\u00f3n, m\u00e1s productivo es el proceso de recuperaci\u00f3n del cobre. Esto significa que se pueden procesar m\u00e1s placas de una sola vez\u201d, dice la investigadora. El car\u00e1cter in\u00e9dito de este proceso llev\u00f3 a los investigadores a solicitar una patente ante el Instituto Nacional de la Propiedad Industrial (INPI).<\/p>\n

Seg\u00fan el profesor Jorge Ten\u00f3rio, el proceso biohidrometal\u00fargico permite extraer un 99% del cobre presente en el polvo triturado de las plaquetas de los circuitos impresos. Curiosamente, el objetivo inicial de la investigaci\u00f3n no era sencillamente recuperar el cobre de los mismos. Su intenci\u00f3n era crear una secuencia de etapas que, al final, dejase \u00fanicamente residuos de oro impregnados en los granos triturados de las plaquetas. Ese metal tambi\u00e9n est\u00e1 presente en las plaquetas de circuitos impresos en una baja concentraci\u00f3n, del 0,01%. Puede parecer un tenor insignificante, pero una tonelada de plaquetas contiene 100 gramos de oro. \u201cSucede que la cianuranci\u00f3n, el m\u00e9todo empleado para la extracci\u00f3n del oro, no puede hacerse en presencia de otros metales, fundamentalmente del cobre. De all\u00ed la importancia de recuperar primero el cobre, para posteriormente extraer el oro de las plaquetas\u201d, dice Luciana.<\/p>\n

\"Materias

reproducci\u00f3n<\/span>Materias primas para la recuperaci\u00f3n del cobre: plaquetas de computadoras y rocas tales como calcopirita y malaquitareproducci\u00f3n<\/span><\/p><\/div>\n

Una empresa minera
\n<\/b>La recuperaci\u00f3n de los metales presentes en desechos rocosos con la misma bacteria A. ferrooxidans<\/i>, entre ellos el oro, el cobre, el n\u00edquel y el cobalto, fue la motivaci\u00f3n que llev\u00f3 a un grupo de investigadores egresados del Instituto de Investigaciones Energ\u00e9ticas y Nucleares (Ipen, por sus siglas en portugu\u00e9s), del Instituto de Qu\u00edmica de la Universidade Estadual Paulista (Unesp), con sede en la localidad de Araraquara, del Centro de Tecnolog\u00eda Mineral (Cetem) y del Instituto de Qu\u00edmica de la USP a montar, en marzo de este a\u00f1o, Itatijuca Biotech, una start up<\/i> instalada en el Centro de Innovaci\u00f3n, Emprendedorismo y Tecnolog\u00eda (Cietec), una incubadora cuya sede es la Ciudad Universitaria, en S\u00e3o Paulo. \u201cNos valemos de la biolixiviaci\u00f3n para efectuar la recuperaci\u00f3n de metales en minerales, disminuyendo el derroche y el pasivo ambiental de las mineras\u201d, afirma el qu\u00edmico \u00c9rico Perrella, uno de los socios de Itatijuca. \u201cOfrecemos un servicio in\u00e9dito en el pa\u00eds\u201d. Seg\u00fan \u00e9l, no existe ninguna empresa en Brasil que realice el procesamiento mineral y recupere metales en desechos mineros mediante biolixiviaci\u00f3n, una t\u00e9cnica que ya se utiliza comercialmente en otros pa\u00edses como Chile y Sud\u00e1frica.<\/p>\n

Debido al gran conocimiento sobre la bacteria A. ferrooxidans<\/i>, la profesora Denise Bevilacua, de la Unesp de Araraquara, es una de las consultoras del negocio. La bacteria se alimenta de sustancias presentes en las rocas donde el metal queda impregnado y facilita su recuperaci\u00f3n. Seg\u00fan Perrella, la biolixiviaci\u00f3n es una alternativa biotecnol\u00f3gica a los m\u00e9todos convencionales de procesamiento mineral, que liberan en el ambiente grandes cantidades de di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>), di\u00f3xido de azufre y varios materiales t\u00f3xicos, entre ellos el ars\u00e9nico. Aparte de la ventaja ambiental, la nueva tecnolog\u00eda permite el procesamiento de minerales de bajos tenores, que no son factibles econ\u00f3micamente en cuanto a su extracci\u00f3n mediante m\u00e9todos tradicionales. Durante la biolixiviaci\u00f3n, la pila de minerales es continuamente \u201cirrigada\u201d con una soluci\u00f3n que contiene las bacterias que solubilizan a los metales presentes en ella. Este proceso se produce de manera continua y, cuando se agotan los metales pasibles de biolixiviaci\u00f3n, es posible hacer la recuperaci\u00f3n del oro que estaba all\u00ed prisionero.<\/p>\n

Oro accesible
\n<\/b>Otro servicio brindando por Itatijuca es el tratamiento de cianuro que reduce el impacto en la explotaci\u00f3n del oro. La cianuraci\u00f3n es una t\u00e9cnica ejecutada en minerales y desechos rocosos para tener acceso al oro residual. \u201cImag\u00ednese una pila de mineral que contiene oro y cobre. Mediante biolixiviaci\u00f3n extraemos el cobre. Luego, con la cianuraci\u00f3n, se lleva a cabo la recuperaci\u00f3n del oro. Pero aquella pila de desechos queda con un alto tenor de cianuro, que es una sustancia altamente t\u00f3xica: 1,25 gramos pueden matar a una persona. Por eso estamos desarrollando un tratamiento biotecnol\u00f3gico con otra bacteria, de la cual preferimos no revelar el nombre, para neutralizar el cianuro y, al mismo tiempo, generar a partir de los desechos un subproducto ambientalmente inocuo y con valor comercial. A esto lo denominamos tratamiento de cianuro\u201d, explica F\u00e1bio Elias, socio de Itatijuca. El proceso de neutralizaci\u00f3n del cianuro dar\u00e1 origen a una solicitud de patente.<\/p>\n

Se encuentra en tratativas el primer contrato de la empresa, que prev\u00e9 la recuperaci\u00f3n de oro de una antigua mina ubicada en el estado de Minas Gerais, que posee una torre de desechos en forma de pir\u00e1mide, con 200 metros de extensi\u00f3n por unos 75 de ancho y 6 de altura. \u201cEmplearemos la biolixiviaci\u00f3n y otros procesos qu\u00edmicos, tales como la cianuraci\u00f3n, para recuperar los metales presentes en esa pir\u00e1mide ubicada a cielo abierto\u201d, explica Elias. La empresa estima que obtendr\u00e1 a partir de 2016, seg\u00fan informa, utilidades anuales por valor de 29 millones de reales, de cumplirse algunas condiciones. \u201cEl negocio redundar\u00e1 en esa rentabilidad, de considerarse la recuperaci\u00f3n de metales en una mina con 350 mil toneladas de desechos, con un 4% de cobre y 2 partes por mill\u00f3n (ppm) de oro.<\/p>\n

Si todo marcha bien, los investigadores de Itatijuca manifiestan su inter\u00e9s en entrar en otro rubro: la biolixiviaci\u00f3n de fosfato, una t\u00e9cnica muy parecida a la de los minerales met\u00e1licos. La principal diferencia radica en que, en este caso, se la emplea para la producci\u00f3n comercial de fertilizantes. \u201cBrasil importa actualmente una gran cantidad de minerales fosfatados para su uso en la agricultura; por eso esta t\u00e9cnica ayudar\u00eda a mejorar la productividad brasile\u00f1a, que es baja\u201d, dice Perrella. \u201cEstamos haciendo el estudio inicial para crear un proceso comercial usando biolixiviaci\u00f3n con hongos, y no con bacterias\u201d. El principal desaf\u00edo de Itatijuca ser\u00e1 el costo. Como el fosfato tiene un bajo valor de mercado, para la que t\u00e9cnica sea econ\u00f3micamente factible resulta necesario procesar grandes vol\u00famenes en cortos lapsos de tiempo.<\/p>\n

Proyecto
\n<\/b>Recuperaci\u00f3n de oro de plaquetas de circuitos impresos de computadoras obsoletas mediante un proceso biohidrometal\u00fargico (n\u00ba 2010\/ 51009-0<\/a>); Modalidad <\/b>Ayuda Regular al Proyecto de Investigaci\u00f3n; Coord. Jorge Soares Ten\u00f3rio\/ USP; Inversi\u00f3n<\/b> R$ 19.550,00 (FAPESP).<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Emplean bacterias para recuperar metales valiosos en chatarra electr\u00f3nica","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[297],"coauthors":[116],"class_list":["post-150530","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-ingenieria"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/150530","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=150530"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/150530\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=150530"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=150530"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=150530"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=150530"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}