Pequeños ayudantes para la extracción de metales
El uso de bacterias para el reciclaje de residuos electrónicos
Los biohidrometalúrgicos de la TU Bergakademie Freiberg han demostrado por primera vez que la lixiviación con la ayuda de bacterias también puede utilizarse para separar componentes al reciclar residuos electrónicos. El equipo del profesor Michael Schlömann ha publicado los resultados de su investigación en el número actual de la revista MDPI / reciclaje.
Placa de circuito antes (derecha) y después del biodesmantelamiento (izquierda).
TU Bergakademie Freiberg
Se colocó una vieja placa electrónica en un frasco lleno de una solución bacteriana. Al principio, no sucede mucho en la prueba de Benjamin Monneron que se encuentra en el laboratorio del grupo de investigación de Microbiología Ambiental de la TU Bergakademie Freiberg. Luego, los componentes individuales comenzaron a caer de la placa de circuito y a hundirse en el fondo del matraz de prueba cuando Benjamin Monneron lo sacudió. Veinte días antes, el estudiante de doctorado había colocado la vieja pieza electrónica en una solución acuosa que contenía el microorganismo Acidithiobacillus ferrooxidans.
La bacteria, invisible a simple vista, tiene la capacidad de disolver la soldadura por la oxidación del hierro añadido. Lo que queda es la placa de circuito en sí, que típicamente contiene cobre y eventualmente oro, así como los componentes que se desprendieron de la placa con la soldadura - por ejemplo, diodos, condensadores o resistencias. "Son precisamente estos componentes los que contienen altas concentraciones de metales estratégicamente importantes como el tántalo, el rutenio, el galio o incluso el disprosio", explica Benjamin Monneron. Los diodos, condensadores y resistencias pueden ser clasificados después y tratados posteriormente. De la solución que contiene la soldadura disuelta, el estaño, la plata y el cobre pueden recuperarse y purificarse en pasos posteriores. "Biodesmantelamiento" es lo que el estudiante de doctorado llama el proceso ecológico de separar los componentes de la placa de circuito con la ayuda de las bacterias.
Potencial de reciclaje de los elementos de las Tierras Raras
Los metales contenidos en cada uno de los componentes pueden ahora reciclarse aún más mediante métodos específicos, ya sea por lixiviación y extracción con disolventes o por un proceso pirometalúrgico. "La ventaja decisiva es que los elementos raros contenidos en los componentes se enriquecen fuertemente al clasificarlos", explica el profesor Michael Schlömann, que supervisa la tesis doctoral de Benjamin Monneron en el Instituto de Biociencias de la Universidad Técnica de Bergakademie Freiberg. "El nuevo método es particularmente interesante para los elementos de tierras raras, que normalmente no pueden ser procesados con los métodos de reciclaje desarrollados hasta la fecha", dice el experto en biohidrometalurgia. Los análisis del equipo mostraron, que el disprosio, por ejemplo, podría ser enriquecido por un factor de 140 por un biodesmantelamiento con posterior clasificación. "Esto nos permitió alcanzar concentraciones comparables a las de los depósitos de mineral de los que suele proceder el disprosio", dice Benjamin Monneron.
En los procesos convencionales que se están probando actualmente en la investigación y el desarrollo para el reciclado de residuos electrónicos, toda la placa de circuitos impresos se tritura y se lixivia químicamente o se trata térmicamente (por fundición). Al final sólo se pueden recuperar los metales altamente concentrados. "Si los elementos están presentes en bajas concentraciones, esto sólo es posible mediante procesos complejos y con un consumo de energía extremadamente alto", explica el Prof. Michael Schlömann.
Por otra parte, la separación de los componentes es de crucial importancia en el nuevo proceso de biodesmantelamiento. Por ello, los componentes pueden tratarse por separado y lo ideal sería que los elementos correspondientes pudieran volver a estar disponibles como materias primas secundarias. "Sin embargo, es necesario seguir investigando, porque todavía tenemos que desarrollar la clasificación mecánica de los componentes obtenidos por medio de la biolixiviación en cooperación con especialistas para su procesamiento", dice el Profesor Schlömann. Si los científicos encuentran una manera de clasificar rápida y fácilmente los componentes después de la biolixiviación, se abrirá un potencial no alcanzado para el reciclaje de metales estratégicamente importantes de los desechos electrónicos.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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