Bacterias para recuperar el oro de los dispositivos electrónicos

La minería es una de las actividades más contaminantes y perjudiciales tanto para el medio ambiente como para el ser humano. Existen varios métodos para extraer los metales preciosos, tal y como se muestra en la siguiente tabla:

Técnica	Fundamento	Desventajas
Pirometalurgia	Se queman los residuos hasta que se funden los componentes metálicos.	Requiere gran cantidad de energía para fundir los metales. Genera residuos muy contaminantes.
Hidrometalurgia	Usa disoluciones muy concentradas para separar y aislar los diferentes metales.	Al usar disoluciones tan concentradas, genera muchos contaminantes y corrosión. Esto es un factor negativo a la hora de llevar el proceso a escala industrial. Reactivos más caros.

Figura 1. Principales técnicas de extracción de metales preciosos

En concreto, para recuperar el oro de los residuos metálicos se realiza la hidrometalurgia, durante la cual se usa cianuro (CN^–) como agente lixiviante para solubilizar el oro.

Figura 2. Reacción de solubilización del oro.

Teniendo en cuenta que el cianuro es un producto químico industrial y altamente tóxico, para realizar la extracción del oro se utiliza en elevadas concentraciones. Esto supone un grave peligro ya que pasa a formar parte de suelos, aire y agua.

Una vía para degradar el cianuro es la luz. Sin embargo, debido a las cantidades que se usan de cianuro en la minería, se descarta esta opción. Gracias a los avances en biotecnología se ha podido contemplar el uso de bacterias que cumplan estos dos requisitos:

1. Soporten las condiciones de las explotaciones mineras.

2. Sean capaces de degradar el cianuro.

 Una de las bacterias propuestas para llevar a cabo este proceso es generadoras de CN^– como Chromobacterium violaceum.

El proceso se lleva a cabo siguiendo estos pasos:

1.       Se trituran los residuos electrónicos.

2.       Las partículas obtenidas se añaden a cultivos de Acidithiobacillus ferrooxidans, una bacteria biolixiviadora del cobre.

3.       Pasados 7 días, estos residuos se retiran de este medio y se dejan secar.

4.       Se vuelven a sembrar en cultivos de C. violaceum (como se ha comentado, esta bacteria es capaz de sintetizar CN^–). Es importante que durante el proceso que controle la aireación y la evolución del pH para optimizar el rendimiento de extracción del oro.

5.       Así, el CN^– generado reacciona con el oro formando un complejo soluble muy estable que, posteriormente,  puede ser recuperado mediante métodos electroquímicos: al hacer pasar la corriente eléctrica a través de la disolución, el oro se deposita en el cátodo (figura 5). Con este método, se ha recuperado hasta un 70 % del oro presente en los residuos electrónicos.

Figura 5. Debido a que el oro es un catión, tiene carga positiva. Por tanto, al aplicar corriente eléctrica sobre la disolución los cationes migrarán hacia el cátodo (polo negativo). Lo mismo ocurre con los aniones y el ánodo. 

Otra alternativa es sustituir C. violaceum por la bacteria Delftia acidovorans. La presencia de iones de oro disueltos en agua les resulta tóxica, por tanto producen una sustancia, llamada delftibactin, como defensa. De esta manera, los iones de oro precipitan formando nanopartículas de oro que más tarde se pueden separar del líquido. Se piensa que si se expresaran estos genes en Escherichia coli se podría realizar este proceso a escala industrial y recuperar gran parte del oro de los residuos electrónicos.

La desventaja que presenta es la larga duración de los procesos debido a que las velocidades de reacción son lentas. Sin embargo, la biolixiviación supone una solución a los problemas que presentan los métodos tradicionales de extracción de metales:

- Se realiza en condiciones similares a las ambientales.

- No produce emisiones de SO_2, evitando la lluvia ácida.

- Reducción del consumo energético y de los costes de operación, ya que las instalaciones son más sencillas y flexibles. 

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