En la ciudad de Limerick, en el oeste de Irlanda, en el emplazamiento de una refiner\u00eda de aluminio, se est\u00e1 construyendo una carretera pavimentada de 500 metros en un experimento que podr\u00eda ayudar a Europa a reducir los residuos industriales. El tramo de hormig\u00f3n de la refiner\u00eda de Aughinish tiene una base hecha de materiales que incluyen residuos de bauxita, tambi\u00e9n conocida como barro rojo.<\/p>\n\n\n\n
Asuntos fangosos Si bien el aluminio tiene innumerables usos comerciales en la vida moderna, los residuos de bauxita no. El lodo normalmente termina en vertederos, ocupa cada vez m\u00e1s espacio y representa una oportunidad de reciclaje perdida.<\/p>\n\n\n\n Un grupo de investigadores recibi\u00f3 financiaci\u00f3n de la UE para ayudar a abordar estos tres desaf\u00edos y se les ocurri\u00f3 la idea de utilizar residuos de bauxita para la carretera en la refiner\u00eda de aluminio de Aughinish. Su proyecto, llamado RemovAL, dur\u00f3 cinco a\u00f1os hasta abril de 2023.<\/p>\n\n\n\n \u00abEl vertido de residuos es una pr\u00e1ctica que queremos abandonar\u00bb, afirm\u00f3 el Dr. Efthymios Balomenos, codirector del proyecto. “Incluso si no hay ning\u00fan da\u00f1o para el medio ambiente, todav\u00eda est\u00e1s usando mucho espacio y tirando la mitad de tu material”.<\/p>\n\n\n\n Los n\u00fameros simples muestran la prueba para la industria y la sociedad: cada tonelada de aluminio producida produce alrededor de dos toneladas de residuos de bauxita.<\/p>\n\n\n\n Cada a\u00f1o, alrededor de 150 millones de toneladas de lodo rojo surgen en todo el mundo de la producci\u00f3n de aluminio, o 20 kilogramos por persona en todo el mundo. De ese total, no m\u00e1s del 3% se recicla y el resto se desecha. A nivel mundial, m\u00e1s de 4 mil millones de toneladas de residuos de bauxita est\u00e1n almacenados y la cifra podr\u00eda m\u00e1s que duplicarse a 10 mil millones de toneladas para 2050, seg\u00fan la Aluminium Stewardship Initiative, una organizaci\u00f3n que establece est\u00e1ndares que insta a \u201csoluciones innovadoras\u201d para el lodo rojo.<\/p>\n\n\n\n Laboratorios de ideas RemovAL cont\u00f3 con una variedad de participantes acad\u00e9micos e industriales, incluidos Aughinish Alumina, Rio Tinto en Francia y la empresa minera y metal\u00fargica griega Mytilineos. El proyecto realiz\u00f3 demostraciones en instalaciones industriales de Alemania, Grecia e Irlanda, probando ideas para posibles usos comerciales de los residuos de bauxita. Los objetivos principales eran reducir el desperdicio y hacerlo de manera que se evitaran grandes costos adicionales.<\/p>\n\n\n\n “Nuestro objetivo era llegar casi al punto de equilibrio y con un desperdicio cercano a cero”, dijo Balomenos, consultor de Mytilineos.<\/p>\n\n\n\n Caminos por delante En la refiner\u00eda de Aughinish, los residuos de bauxita se depositaron, comprimieron y nivelaron con equipos est\u00e1ndar de construcci\u00f3n de carreteras. Desde su construcci\u00f3n, la carretera ha sido monitoreada durante m\u00e1s de un a\u00f1o para demostrar que no se filtren productos qu\u00edmicos.<\/p>\n\n\n\n RemovAL tambi\u00e9n demostr\u00f3 que se pueden extraer materiales \u00fatiles de los residuos de bauxita, impulsando los esfuerzos de la UE para reducir la dependencia de proveedores extranjeros de productos industriales esenciales. Normalmente, el residuo de bauxita contiene alrededor de dos quintas partes de \u00f3xido de hierro, una quinta parte de \u00f3xido de aluminio, un 6% de s\u00edlice y un 5% de titanio. El lodo rojo incluso contiene tierras raras, un grupo de 17 elementos met\u00e1licos con propiedades especiales que facilitan los avances tecnol\u00f3gicos en una variedad de industrias.<\/p>\n\n\n\n “Es una gran cantidad de material, incluso si lo consideramos simplemente como una fuente potencial de hierro”, dijo Balomenos.<\/p>\n\n\n\n En las instalaciones de Grecia y Noruega, el proyecto fundi\u00f3 residuos de bauxita en un horno de arco el\u00e9ctrico para producir una aleaci\u00f3n de hierro adecuada para su uso en la fabricaci\u00f3n de acero. RemovAL tambi\u00e9n extrajo la tierra rara escandio, utilizada en la industria aeroespacial para garantizar la solidez y la resistencia a la corrosi\u00f3n de los componentes.<\/p>\n\n\n\n Despu\u00e9s de esto, el residuo restante se utiliz\u00f3 para crear material que se puede agregar a la mezcla de cemento. Si bien las demostraciones fueron un \u00e9xito t\u00e9cnico, Balomenos dijo que persisten los obst\u00e1culos de costos, principalmente porque las opciones para reutilizar los residuos de bauxita son menos rentables que usar materias primas “v\u00edrgenes” de origen local.<\/p>\n\n\n\n “Al final, el vertido de residuos es la \u00fanica opci\u00f3n econ\u00f3micamente viable para la industria”, afirm\u00f3.<\/p>\n\n\n\n Balomenos dijo que, para ecologizar el sector del aluminio, Europa necesitar\u00e1 ofrecer incentivos como subsidios o regulaciones para fomentar el uso de residuos de bauxita y otros subproductos metal\u00fargicos en lugar de materias primas reci\u00e9n extra\u00eddas.<\/p>\n\n\n\n M\u00e1s metales Se estima que Europa tiene 28 mil millones de toneladas de residuos minerales conocidos como relaves de la producci\u00f3n pasada de estos metales, y cada a\u00f1o se producen otros 600 millones de toneladas. El cobre, el zinc, el plomo y el n\u00edquel son vitales para impulsar la transici\u00f3n verde de Europa. Sin ellos, las turbinas e\u00f3licas, los veh\u00edculos el\u00e9ctricos y muchas otras tecnolog\u00edas limpias ser\u00edan imposibles.<\/p>\n\n\n\n Pero los relaves tienen su propia huella ambiental. Estos residuos suelen quedar en estanques de residuos, contienen azufre y, cuando se exponen a la lluvia, producen \u00e1cido sulf\u00farico.<\/p>\n\n\n\n “Este \u00e1cido sulf\u00farico puede comenzar a filtrar elementos potencialmente peligrosos al medio ambiente, el suelo y el agua”, afirm\u00f3 el Dr. Peter Tom Jones, director del Instituto KU Leuven para Metales y Minerales Sostenibles en B\u00e9lgica. “El drenaje \u00e1cido de las minas es uno de los problemas m\u00e1s importantes de la industria minera cuando se trata de minerales sulf\u00eddicos”.<\/p>\n\n\n\n T\u00e9cnica prometedora Ya se pueden recuperar metales valiosos de los relaves mediante un proceso llamado lixiviaci\u00f3n. Se utilizan productos qu\u00edmicos, normalmente \u00e1cidos, para disolver los metales y lixiviarlos de los residuos para poder recuperarlos.<\/p>\n\n\n\n Si bien es similar a la lixiviaci\u00f3n qu\u00edmica, la biolixiviaci\u00f3n hace que los organismos vivos hagan el trabajo. Los microbios se alimentan de elementos de los desechos de la mina y luego crean un ambiente \u00e1cido que disuelve los metales. El proceso tiene el potencial de ser m\u00e1s econ\u00f3mico y eficaz que la lixiviaci\u00f3n qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n Los investigadores demostraron que la biolixiviaci\u00f3n es una forma viable de recuperar metales como el n\u00edquel de los relaves. Y la calidad del metal ser\u00eda suficiente para, por ejemplo, la producci\u00f3n de bater\u00edas.<\/p>\n\n\n\n Tambi\u00e9n descubrieron que, con procesos de recuperaci\u00f3n adicionales, la biolixiviaci\u00f3n podr\u00eda extraer valiosas tierras raras de ciertos desechos mineros. Adem\u00e1s, despu\u00e9s de la biolixiviaci\u00f3n, los residuos eran menos \u00e1cidos y pod\u00edan transformarse en un aditivo para mezclas de cemento.<\/p>\n\n\n\n Preguntas sobre costos “Una cosa es desarrollar la tecnolog\u00eda para convertir los relaves en metales y materiales de construcci\u00f3n recuperados”, dijo Jones. “Es algo completamente diferente hacerlo de una manera que sea econ\u00f3micamente viable”.<\/p>\n\n\n\n Dijo que cantidades relativamente bajas de metales cr\u00edticos en los relaves significan que los costos operativos tienden a ser m\u00e1s altos que los ingresos potenciales y que, como resultado, extraer materias primas suele ser una opci\u00f3n m\u00e1s barata, especialmente cuando se hace en pa\u00edses de bajo costo donde los est\u00e1ndares sociales y de gobernanza (ESG) del medio ambiente son m\u00e1s bajos. No obstante, NEMO ha ayudado a producir tecnolog\u00edas que se\u00f1alan el camino hacia la recuperaci\u00f3n eficiente de metales a partir de materiales extra\u00eddos y que limpian los desechos.<\/p>\n\n\n\n Con el marco regulatorio y los incentivos adecuados, la biolixiviaci\u00f3n y tecnolog\u00edas emergentes similares podr\u00edan resultar m\u00e1s econ\u00f3micas. Mientras tanto, estos procesos pueden ayudar a Europa a cumplir el objetivo de ampliar el suministro de materias primas cr\u00edticas mediante la limpieza de relaves y la mejora de la extracci\u00f3n de minerales.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>El barro rojo es lo que queda de la producci\u00f3n de aluminio, el metal que se utiliza en todo, desde papel de cocina y latas de cerveza hasta autom\u00f3viles el\u00e9ctricos y fuselajes de aviones. El aluminio proviene de la bauxita, una roca aluminosa formada a partir de un suelo arcilloso rojizo.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>La bauxita lleva el nombre de la ciudad francesa de Les Baux, donde se descubri\u00f3 el mineral en 1821. Europa produce alrededor de 7 millones de toneladas de residuos de bauxita al a\u00f1o. El barro rojo se acumula para crear colinas artificiales, que ofrecen a la UE la oportunidad de avanzar en su objetivo de crear una econom\u00eda circular que implique m\u00e1s reciclaje y menos residuos.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>El equipo de RemovAL demostr\u00f3 que los residuos de bauxita se pueden utilizar como primera capa de cimentaci\u00f3n o subbase para carreteras. La base de una carretera, normalmente hecha de piedra triturada de baja calidad, se apoya en el suelo y proporciona una plataforma estable para la siguiente capa de cimentaci\u00f3n de mayor calidad.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>El desaf\u00edo de los residuos de metales en Europa se extiende mucho m\u00e1s all\u00e1 del aluminio. Otros investigadores respaldados por la UE, agrupados en un proyecto llamado NEMO, intentaron encontrar usos comerciales para las reservas de residuos resultantes de la miner\u00eda de cobre, zinc, plomo y n\u00edquel.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Jones form\u00f3 parte de NEMO, que finaliz\u00f3 en noviembre de 2022 despu\u00e9s de cuatro a\u00f1os y medio. Los investigadores utilizaron sitios en Finlandia e Irlanda para probar la viabilidad de una t\u00e9cnica conocida como biolixiviaci\u00f3n para eliminar metales valiosos de los relaves de las minas y convertir los desechos restantes en un material que no s\u00f3lo es m\u00e1s seguro sino que tambi\u00e9n podr\u00eda actuar como aditivo en la fabricaci\u00f3n de cemento.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>Pero al igual que con el equipo RemovAL, los investigadores de NEMO descubrieron que estos procesos son demasiado costosos en la actualidad para ser comercialmente atractivos.<\/p>\n\n\n\n