Utilizan cáscaras de huevo para recuperar elementos de tierras raras

Investigadores del Trinity College de Dublín han diseñado un método que utiliza estos residuos para recuperar los preciados materiales tan demandados para las tecnologías digitales y energéticas.

Un equipo de investigadores ha hecho un descubrimiento que puede tener un impacto significativo en la recuperación sostenible de elementos de tierras raras (ETR), cada vez más demandados para su uso en tecnologías de energía verde. El equipo descubrió que los modestos residuos de cáscaras de huevo podían recuperar los ETR del agua, ofreciendo un método nuevo y respetuoso con el medio ambiente para su extracción.

Los investigadores de la Facultad de Ciencias Naturales del Trinity College de Dublín y del iCRAG, el centro de investigación en geociencias aplicadas de la Fundación Científica de Irlanda, acaban de publicar sus innovadores hallazgos en la revista internacional ACS Omega.

Los ETR, esenciales para las tecnologías utilizadas en los coches eléctricos y las turbinas eólicas, por ejemplo, son cada vez más demandados, pero su oferta es relativamente escasa. Por ello, los científicos deben encontrar nuevas formas de extraerlos del medio ambiente, y de manera sostenible, ya que los métodos actuales suelen ser perjudiciales.

En este caso, los científicos descubrieron que el carbonato cálcico (calcita) de las cáscaras de huevo puede absorber y separar eficazmente estos valiosos elementos de tierras raras del agua.

Los investigadores colocaron cáscaras de huevo en soluciones que contenían ETR a distintas temperaturas, desde los 25 °C hasta 205 °C, y durante distintos periodos de tiempo de hasta tres meses. Descubrieron que los elementos podían entrar en las cáscaras de huevo por difusión a lo largo de los límites de la calcita y la matriz orgánica y, a temperaturas más altas, que las tierras raras formaban nuevos minerales en la superficie de la cáscara.

A 90 °C, la superficie de la cáscara de huevo ayudó a recuperar formaciones de un compuesto de tierras raras llamado kozoita. A mayor temperatura, las cáscaras de huevo sufrieron una transformación completa, disolviéndose las cáscaras de calcita y siendo sustituidas por kozoita policristalina. Y a la temperatura máxima de 205°C, este mineral se transformó gradualmente en bastnasita, el mineral carbonatado de tierras raras estable que utiliza la industria para extraer ETR para aplicaciones tecnológicas.

Este método innovador sugiere que las cáscaras de huevo de desecho podrían reutilizarse como material ecológico de bajo coste para ayudar a satisfacer la creciente demanda de ETR, ya que las cáscaras de huevo atrapan distintas tierras raras dentro de su estructura con el paso del tiempo.

El autor principal, el Dr. Remi Rateau, comenta la importancia de la investigación, declarando que «este estudio presenta un potencial uso innovador de material de desecho que no sólo ofrece una solución sostenible al problema de la recuperación de elementos de tierras raras, sino que también se alinea con los principios de la economía circular y la valorización de residuos».

El investigador principal, el español Juan Diego Rodríguez-Blanco, profesor de nanomineralogía en el Trinity College, hace hincapié en las implicaciones más amplias de los hallazgos, añadiendo que «al transformar los residuos de cáscaras de huevo en un recurso valioso para la recuperación de tierras raras, abordamos problemas medioambientales críticos asociados a los métodos de extracción tradicionales y contribuimos al desarrollo de tecnologías más ecológicas».

El trabajo se llevó a cabo en el Departamento de Geología de la Facultad de Ciencias Naturales del Trinity College. El iCRAG (Irish Centre for Research in Applied Geosciences) es un centro dedicado al avance de la investigación en geociencias con especial atención a la gestión sostenible de los recursos y la protección del medio ambiente.