En un avance prometedor en el ámbito del reciclaje de metales, un equipo de investigadores de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Viena ha logrado desarrollar un método eficiente para extraer metales valiosos de los flujos de residuos electrónicos, utilizando un recurso sorprendente: la levadura de cerveza gastada.
Este nuevo método facilita el reciclaje, separando selectivamente diferentes metales en desechos electrónicos.
Esta técnica, publicada en la revista ‘Frontiers in Bioengineering and Biotechnology’, representa un enfoque novedoso y respetuoso con el medio ambiente para abordar uno de los mayores desafíos del reciclaje: la separación selectiva de los diferentes metales presentes en los desechos electrónicos.
Los desechos electrónicos, conocidos por su complejidad y heterogeneidad, plantean un reto significativo a la hora de recuperar los valiosos recursos naturales que los componen. A pesar de los esfuerzos por reciclar estos dispositivos, la separación eficiente de los metales sigue siendo un obstáculo debido a la dificultad de aislar cada uno de ellos. Es en este contexto donde el equipo de investigadores ha encontrado una solución prometedora en la levadura de cerveza gastada.
El doctor Klemens Kremser, autor principal del estudio, explica:
«Los residuos electrónicos son difíciles de reciclar debido a su heterogeneidad. Disolver los metales es un primer paso, pero la recuperación selectiva de estos sigue siendo un desafío. En comparación con procesos como la precipitación química, la biosorción utilizando levadura de cerveza usada presenta un enfoque económico y respetuoso con el medio ambiente».
Aunque existen otras opciones para separar los metales de los desechos electrónicos, como el uso de biosorbentes o la precipitación química, todas ellas presentan importantes inconvenientes. Por ejemplo, la precipitación química genera escoria contaminada, mientras que el biocarbón, un biosorbente similar al carbón vegetal, es difícil de separar de las aguas residuales. Es por ello que los científicos decidieron explorar el potencial de la levadura de cerveza, un subproducto abundante y económico de la elaboración de cerveza.
El proceso desarrollado por el equipo de investigación implica la recolección y secado de la biomasa de levadura de cerveza usada. Gracias a las interacciones electrostáticas en la superficie de la levadura, los iones metálicos pueden adherirse a esta, un proceso conocido como adsorción.
Ajustando el pH de la solución, es posible alterar estas interacciones y permitir que la levadura absorba diferentes iones metálicos, dependiendo del contenido de la solución y el pH específico.
Los metales recuperados podrían reciclarse, y la biomasa de levadura podría reutilizarse hasta cinco veces sin afectar su capacidad de recuperación
Los investigadores pusieron a prueba la biomasa de levadura frente a metales económicamente importantes como zinc, aluminio, cobre y níquel. Realizaron experimentos con soluciones de cada metal en un rango de diferentes pH y temperaturas, evaluando la posibilidad de aumentar la fuerza de las interacciones y recuperar más metal. Además, probaron la levadura frente a un flujo de residuos polimetálico real.
Anna Sieber, becaria de doctorado del centro de investigación metalúrgico austriaco K1-MET, destaca:
«Demostramos altas tasas de recuperación de metales a partir de una solución metálica compleja utilizando biomasa económica y respetuosa con el medio ambiente. La biomasa de levadura se considera un organismo seguro y la reutilización demostrada de la biomasa la convierte en un enfoque económicamente viable».
Los resultados obtenidos fueron prometedores. Los científicos lograron recuperar más del 50% del aluminio, más del 40% del cobre y más del 70% del zinc de las soluciones metálicas de prueba. Además, más del 50% del cobre y más del 90% del zinc se recuperaron del flujo de residuos polimetálicos en el que probaron la levadura.
El ajuste de la temperatura tuvo un impacto relativamente pequeño en la eficiencia, excepto en el caso del zinc, donde aumentó la tasa de recuperación en un 7,6%. De manera similar, ajustar el pH tuvo un efecto limitado en la mayoría de las soluciones metálicas, excepto en el aluminio, donde mejoró la eficiencia de recuperación en un 16%.
Sieber añade:
«Los metales pueden eliminarse de la superficie de la levadura mediante un tratamiento ácido y, por tanto, podrían reciclarse. Sería interesante investigar posibles aplicaciones de estos metales recuperados». Además, la propia levadura también podría reciclarse sin afectar gravemente su capacidad para recuperar metales, ya que los científicos pudieron utilizarla cinco veces para recuperar diferentes metales.
Sin embargo, los investigadores advierten que el proceso de recuperación de metales necesita ser probado con estudios mucho más amplios en condiciones reales antes de que pueda implementarse a escala industrial.
«El proceso de eliminación de metales en este estudio se optimizó para los cuatro metales en cuestión»,
Afirma Kremser. Además, segura que:
«La concentración de iones metálicos potencialmente perturbadores era muy baja en nuestras soluciones iniciales, pero sería importante tener esto en cuenta al aplicar este enfoque a diferentes soluciones metálicas mixtas».
