Investigadores suizos desarrollan un nuevo método «súper rentable» para sacar oro de los residuos electrónicos

Actualizado: 05/07/2024

La humanidad ha buscado durante siglos la forma de convertir materiales básicos en oro, emulando las antiguas ambiciones de los alquimistas. En una vuelta contemporánea a esta búsqueda, investigadores de ETH Zurich han logrado recuperar oro de los desechos electrónicos utilizando un subproducto de la industria quesera. Esta innovación no solo abre un camino hacia la sostenibilidad, sino que también presenta una solución rentable al problema creciente de los desechos electrónicos.

Esponjas de fibrillas proteicas: la clave para la recuperación de oro

El equipo de investigación de ETH Zurich, dirigido por el profesor Raffaele Mezzenga del Departamento de Ciencias de la Salud y Tecnología, ha desarrollado un método altamente sostenible basado en esponjas de fibrillas proteicas derivadas del suero, un subproducto de la industria alimentaria. Esta técnica permite recuperar eficazmente el oro contenido en los desechos electrónicos de una manera que es tanto ecológica como económica.

En un experimento de laboratorio, los investigadores lograron extraer oro de 22 quilates que pesaba 450 miligramos a partir de las placas madre de 20 computadoras antiguas. Este logro no solo demuestra la eficacia del método, sino que también subraya su viabilidad económica.

Una solución sostenible y rentable

El método desarrollado por Mezzenga y su equipo es notablemente sostenible y rentable. Utiliza desechos y subproductos industriales, lo que no solo reduce el impacto ambiental asociado con la recuperación de metales preciosos, sino que también disminuye significativamente los costos de producción. La tecnología ha demostrado ser comercialmente viable, ya que los costos de adquisición de los materiales fuente y los costes energéticos del proceso son 50 veces inferiores al valor del oro recuperado.

El proceso de recuperación de oro

Para fabricar la esponja, Mohammad Peydayesh, científico principal en el grupo de Mezzenga, y sus colegas desnaturalizaron proteínas de suero bajo condiciones ácidas y altas temperaturas, lo que permitió que se agregaran en fibrillas de proteínas nanométricas en un gel. Posteriormente, el gel se secó, creando una esponja a partir de estas fibrillas proteicas.

El equipo disolvió las partes metálicas de las placas madre en un baño ácido para ionizar los metales. Al colocar la esponja de fibras proteicas en la solución de iones metálicos, los iones de oro se adhirieron a las fibras proteicas más eficientemente que otros iones metálicos. Luego, al calentar la esponja, los iones de oro se redujeron a copos, que los científicos fundieron en un nugget de oro.

Hacia un futuro sostenible

Los investigadores de ETH Zurich planean desarrollar aún más esta tecnología para prepararla para el mercado, con la mira puesta no solo en los desechos electrónicos sino también en otras posibles fuentes de oro, como los desechos industriales de la fabricación de microchips o de procesos de chapado en oro. Además, el equipo investigará si pueden fabricar esponjas de fibrillas proteicas a partir de otros subproductos ricos en proteínas o desechos de la industria alimentaria.

La iniciativa liderada por Mezzenga no solo enfrenta el desafío de la sostenibilidad de manera innovadora, sino que también transforma efectivamente dos tipos de desechos en oro. Como afirma el propio Mezzenga, «¡No se puede ser más sostenible que eso!» Este avance no solo es un testimonio del ingenio humano sino también un paso hacia un futuro más verde y rentable en la recuperación de metales preciosos.

Vía ethz.ch

Por qué es importante la recuperación y reciclaje del oro.

La minería de oro, aunque es una actividad económica significativa y fuente de riqueza para muchos países, también es una de las industrias más contaminantes del mundo. Los procesos implicados en la extracción y el procesamiento del oro conllevan una serie de impactos ambientales negativos que pueden causar daños duraderos en los ecosistemas y en la salud humana. A continuación, se exploran algunas de las principales fuentes de contaminación asociadas con la minería de oro:

1. Uso de cianuro

La lixiviación con cianuro es un método común para extraer oro de mineral de baja calidad. Este proceso implica disolver el oro utilizando una solución acuosa de cianuro, lo cual es altamente efectivo pero también extremadamente tóxico. La liberación accidental o el manejo inadecuado de residuos cianurados pueden contaminar ríos, lagos y acuíferos, afectando negativamente la vida acuática y poniendo en riesgo la salud de las comunidades cercanas.

2. Contaminación por mercurio

El mercurio se utiliza en la amalgamación, un proceso tradicional empleado principalmente en la minería artesanal y en pequeña escala para extraer oro. Este método implica mezclar mercurio líquido con sedimentos o mineral triturado para formar una amalgama que captura el oro. El mercurio se evapora luego mediante calentamiento, liberando vapores tóxicos al aire y dejando el oro detrás. La liberación de mercurio afecta no solo a la atmósfera sino que también contamina ríos y suelos, acumulándose en la cadena alimentaria.

3. Desperdicio de roca y relaves

La extracción de oro implica remover grandes cantidades de tierra y roca, generando enormes volúmenes de desechos sólidos conocidos como «desperdicio de roca». Además, el proceso de separación del oro del mineral produce relaves, un lodo tóxico que contiene sustancias químicas peligrosas. La mala gestión de estos desechos puede llevar a la contaminación del suelo y del agua, destruyendo hábitats y afectando la biodiversidad.

4. Consumo de agua y contaminación acuática

La minería de oro requiere grandes cantidades de agua para el procesamiento del mineral y la eliminación de residuos. Esto puede agotar los recursos hídricos locales, afectando la disponibilidad de agua para las comunidades y los ecosistemas. Además, la descarga de aguas residuales contaminadas y el escurrimiento de sitios mineros pueden llevar a la contaminación de cuerpos de agua, dañando la calidad del agua y afectando la vida acuática.

5. Degradación del paisaje y pérdida de biodiversidad

La minería a cielo abierto y otras técnicas de extracción pueden transformar drásticamente el paisaje, resultando en la deforestación, la erosión del suelo y la destrucción de hábitats naturales. Esto conlleva a la pérdida de biodiversidad y afecta la capacidad de los ecosistemas para proporcionar servicios esenciales.

Soluciones y mitigación

Para abordar estos problemas, es crucial implementar prácticas de minería más sostenibles y responsables, incluyendo el uso de tecnologías alternativas para la extracción de oro sin cianuro ni mercurio, el manejo adecuado de residuos y relaves, la rehabilitación de sitios mineros y la conservación del agua. Además, es importante fortalecer las regulaciones ambientales y fomentar la minería responsable a través de certificaciones y estándares internacionales.

La minería de oro enfrenta el desafío de equilibrar la demanda económica con la protección ambiental y la responsabilidad social. A través de la innovación y el compromiso con prácticas sostenibles, es posible minimizar el impacto ambiental de esta actividad y asegurar que la extracción de oro se realice de manera que beneficie a las comunidades y proteja los ecosistemas.

Que es la alquimia

La alquimia es una práctica antigua que combina elementos de la química, la metalurgia, la física, la medicina, la astrología, la mística, el espiritualismo y el arte. Se originó en la antigüedad y se desarrolló significativamente en el mundo islámico y la Europa medieval. Aunque a menudo se la asocia con la magia, la transformación y la búsqueda de convertir metales base en oro (la llamada transmutación) y encontrar el elixir de la vida para la inmortalidad, la alquimia también tenía un componente práctico y experimental que eventualmente contribuyó al desarrollo de la química moderna.

Orígenes e historia

Los orígenes de la alquimia pueden rastrearse hasta el antiguo Egipto, con influencias y aportes de la filosofía griega, la medicina y la ciencia. A través de los siglos, se expandió por el Imperio islámico y luego hacia Europa, donde floreció durante la Edad Media y el Renacimiento.

Principios y objetivos

Los alquimistas trabajaban con la creencia de que todos los materiales en el mundo estaban compuestos por cuatro elementos básicos (tierra, aire, fuego y agua) y tres sustancias (sal, azufre y mercurio). Buscaban entender la naturaleza y transformar la materia, operando bajo una filosofía que integraba aspectos místicos y espirituales. Sus objetivos principales incluían:

• La transmutación de metales: El objetivo más famoso de la alquimia era la búsqueda de la piedra filosofal, un material legendario supuestamente capaz de convertir metales base, como el plomo, en oro.
• El elixir de la vida: Otro objetivo era crear una sustancia que pudiera curar todas las enfermedades y otorgar la inmortalidad, a menudo referida como el elixir de la vida.
• La creación de la panacea: Una medicina universal que curaría cualquier enfermedad.

Legado y transición a la química

Aunque la alquimia nunca logró sus objetivos más esotéricos, sus prácticas experimentales sentaron las bases para el desarrollo de la química moderna. Los alquimistas desarrollaron técnicas de laboratorio, aparatos y métodos para la destilación, sublimación y cristalización que son fundamentales para la química.

Con el tiempo, durante el siglo XVII y especialmente con el trabajo de científicos como Robert Boyle, la alquimia comenzó a ser reemplazada por la química científica, basada en la experimentación rigurosa y la refutación de teorías sin fundamento empírico.

La alquimia es una disciplina que, aunque hoy se considera pseudocientífica, jugó un papel crucial en el nacimiento de la química como ciencia. Su rica historia y su enfoque holístico de la comprensión del mundo material y espiritual han dejado una marca indeleble en la historia del conocimiento humano.

ETH Zurich

La ETH Zurich, conocida en español como el Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich, es una de las universidades más prestigiosas del mundo en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Fundada en 1855, se encuentra en Zúrich, Suiza, y es reconocida por su excelencia académica, su impacto en la investigación y su notable contribución a la sociedad a través de la innovación y la transferencia de conocimientos.

Historia y Misión

La ETH Zurich fue establecida con el objetivo de educar a ingenieros y científicos, fomentar el conocimiento científico y tecnológico, y servir como un pilar para el desarrollo económico y la industrialización de Suiza. Desde sus inicios, ha mantenido un compromiso firme con la excelencia académica, la investigación innovadora y la colaboración internacional.

Programas Académicos

La universidad ofrece una amplia gama de programas de licenciatura, maestría y doctorado en disciplinas que incluyen ingeniería, arquitectura, matemáticas, ciencias naturales, informática y tecnología de la información, entre otras. Los programas están diseñados para proporcionar una educación rigurosa y holística, preparando a los estudiantes para liderar en sus campos respectivos.

Investigación de Vanguardia

ETH Zurich es un centro líder en investigación, conocido por su trabajo pionero en áreas como ciencia de materiales, ciencias de la vida, tecnologías sostenibles y energéticas, y robótica. La universidad alberga varios institutos de investigación y centros de competencia, facilitando la colaboración interdisciplinaria para abordar algunos de los desafíos más urgentes de la sociedad.

Impacto Global y Reconocimientos

A lo largo de los años, ETH Zurich ha sido el hogar de algunos de los científicos y pensadores más influyentes del mundo, incluyendo a Albert Einstein. La universidad se enorgullece de su comunidad de alumnos, profesores y investigadores galardonados, incluyendo ganadores del Premio Nobel y medallistas Fields.

Contribuciones y Alianzas

Además de su liderazgo en investigación y educación, ETH Zurich fomenta la innovación y el emprendimiento a través de iniciativas que vinculan a la academia con la industria. La universidad apoya la creación de empresas de base tecnológica y colabora estrechamente con socios industriales y organizaciones internacionales para facilitar el desarrollo tecnológico y la aplicación práctica del conocimiento científico.