Por: Justin M. Chalker
En 2022, la humanidad produjo aproximadamente 62 millones de toneladas de residuos electrónicos, una cantidad suficiente para llenar más de 1,5 millones de camiones de basura. Esta cifra representó un aumento del 82% con respecto a 2010 y se prevé que alcance los 82 millones de toneladas en 2030.
Estos residuos electrónicos incluyen portátiles y teléfonos viejos, que contienen materiales preciosos como el oro. Menos de una cuarta parte se recoge y recicla adecuadamente. Pero una nueva técnica que hemos desarrollado con mis colegas para extraer oro de forma segura y sostenible podría ayudar a cambiar esta situación. Nuestra nueva técnica de extracción de oro, que describimos en un nuevo artículo publicado hoy en Nature Sustainability, también podría hacer que la minería de oro en pequeña escala sea menos tóxica para las personas y el planeta.
Aumento de la demanda mundial
El oro ha desempeñado un papel crucial en la vida humana desde hace siglos. Ha sido moneda y medio para el arte y la moda durante siglos. El oro también es esencial en industrias modernas como la electrónica, la química y la aeroespacial. Pero aunque la demanda mundial de este metal precioso está aumentando, su extracción es perjudicial para el medio ambiente.
La deforestación y el uso de sustancias químicas tóxicas son dos de estos problemas. En la minería formal a gran escala, se utiliza ampliamente cianuro, altamente tóxico, para extraer oro del mineral. Si bien el cianuro puede degradarse, su uso puede causar daños a la fauna silvestre, y las presas de relaves que almacenan los subproductos tóxicos de las operaciones mineras representan un riesgo para el medio ambiente en general.
En la minería artesanal y de pequeña escala, el mercurio se utiliza ampliamente para extraer oro. En esta práctica, el oro reacciona con el mercurio para formar una amalgama densa que se puede aislar fácilmente. El oro se recupera calentando la amalgama para vaporizar el mercurio.
La minería artesanal y a pequeña escala es la mayor fuente de contaminación por mercurio en la Tierra, y las emisiones de mercurio son peligrosas para los mineros y contaminan el medio ambiente. Se requieren nuevos métodos para reducir el impacto de la minería de oro.
Una alternativa más segura
Nuestro equipo interdisciplinario de científicos e ingenieros ha desarrollado una nueva técnica para extraer oro del mineral y los desechos electrónicos. El objetivo era ofrecer una alternativa más segura al mercurio y al cianuro, y reducir el impacto de la minería de oro en la salud y el medio ambiente.
Se han descrito numerosas técnicas para extraer oro de menas o desechos electrónicos, incluyendo métodos sin mercurio ni cianuro. Sin embargo, muchos de estos métodos presentan limitaciones en cuanto a velocidad, rendimiento, escala y costo. Además, suelen considerar sólo un paso en todo el proceso de recuperación de oro, y a menudo se descuida el reciclaje y la gestión de residuos.
En cambio, nuestro enfoque consideró la sostenibilidad durante todo el proceso de extracción, recuperación y refinación del oro. Nuestra nueva tecnología de lixiviación utiliza un químico común en el saneamiento del agua y la cloración de piscinas: el ácido tricloroisocianúrico. Cuando este producto químico ampliamente disponible y de bajo costo se activa con agua salada, puede reaccionar con el oro y convertirlo en una forma soluble en agua.
Para recuperar el oro de la solución, inventamos un absorbente polimérico rico en azufre. Los absorbentes poliméricos aíslan una sustancia específica de un líquido o gas, y el nuestro se fabrica uniendo un componente fundamental (un monómero) mediante una reacción en cadena.
Nuestro absorbente polimérico es interesante porque se deriva del azufre elemental, una materia prima de bajo costo y muy abundante. El sector petrolero genera más azufre del que puede utilizar o vender, por lo que nuestra síntesis de polímeros representa un nuevo uso para este recurso infrautilizado. Nuestro polímero podría unir y eliminar selectivamente el oro de la solución, incluso cuando muchos otros tipos de metales estaban presentes en la mezcla.
Se demostraron métodos sencillos de lixiviación y recuperación en minerales, placas de circuitos de computadoras obsoletas y desechos científicos. Cabe destacar que también desarrollamos métodos para regenerar y reciclar tanto el químico de lixiviación como el absorbente polimérico. Asimismo, establecimos métodos para purificar y reciclar el agua utilizada en el proceso.
Al desarrollar el absorbente polimérico reciclable, inventamos una nueva y emocionante química para fabricar el polímero mediante luz y, posteriormente, deshacerlo tras la unión del oro. Este método de reciclaje reconvirtió el polímero a su componente monomérico original y lo separó del oro. El monómero recuperado podría luego reutilizarse para transformarlo en un polímero que une oro: una demostración importante de cómo el proceso está alineado con una economía circular.
Un largo y complejo camino por delante
En trabajos futuros, planeamos colaborar con la industria, el gobierno y organizaciones sin fines de lucro para probar nuestro método en operaciones mineras a pequeña escala. Nuestro objetivo a largo plazo es proporcionar un método robusto y seguro para la extracción de oro, eliminando la necesidad de productos químicos altamente tóxicos como el cianuro y el mercurio.
Habrá muchos desafíos que superar, incluyendo la ampliación de la producción del absorbente polimérico y los procesos de reciclaje químico. Para su adopción, también debemos asegurar que la velocidad, el rendimiento y el costo sean competitivos con los métodos más tradicionales de extracción de oro. Nuestros resultados preliminares son alentadores. Sin embargo, aún queda un largo y complejo camino por recorrer antes de que nuestras nuevas técnicas reemplacen el cianuro y el mercurio.
Nuestra motivación más amplia es apoyar el sustento de los millones de mineros artesanales y de pequeña escala que dependen del mercurio para recuperar oro. Suelen operar en regiones remotas y rurales con pocas oportunidades económicas. Nuestro objetivo es apoyar económicamente a estos mineros y, al mismo tiempo, ofrecerles alternativas más seguras al mercurio. Asimismo, el auge de la minería urbana y el reciclaje de residuos electrónicos se beneficiaría de métodos más seguros y sencillos para la recuperación de metales preciosos. El éxito en la recuperación de oro de los desechos electrónicos también reducirá la necesidad de minería primaria y, por lo tanto, disminuirá su impacto ambiental.
Este artículo es una traducción de otro publicado en The Conversation. Puedes leer el texto original haciendo clic aquí.
