Desarrollan un método ecológico para reciclar metales usando biodiésel como disolvente

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, han diseñado una forma ecológica de extraer oro puro a partir de una mezcla de muchos metales.

Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers (Suecia) han desarrollado un método ecológico para reciclar y purificar metales. El descubrimiento, cuyos resultados se han publicado en la revista RSC Sustainability, podría cambiar una industria que actualmente depende de grandes cantidades de petróleo fósil.

«Los metales puros tienen múltiples usos en una sociedad moderna, sobre todo para el desarrollo de tecnologías verdes», afirma Mark Foreman, profesor asociado de Química en Chalmers. «Nuestra investigación muestra cómo la industria de los metales puede acelerar la transición de los disolventes fósiles a los de base biológica».

El oro no es sólo un metal precioso símbolo de riqueza en joyas y lingotes. Un smartphone normal contiene algo más de 0,03 gramos de oro, y el metal se encuentra en la mayoría de los aparatos electrónicos cotidianos que tenemos a nuestro alrededor. También es importante en componentes para la industria aeroespacial. Para muchas aplicaciones, el oro se mezcla con otros metales, que luego hay que eliminar cuando se va a reciclar la valiosa lámina de oro. En este proceso se utilizan disolventes orgánicos, como el gasóleo fósil.

«Aunque el gasóleo utilizado en la producción y el reciclado de metales no se incinere, hay muchas buenas razones para cambiar a alternativas sin combustibles fósiles. Por ejemplo, en la producción de petróleo, a menudo se filtra a la atmósfera metano, que es un gas de efecto invernadero peor que el dióxido de carbono. Gran parte del crudo también contiene hidrocarburos aromáticos tóxicos, que dañan el sistema nervioso y, por tanto, son peligrosos de respirar para los seres humanos y los animales», afirma Mark Foreman.

Junto con sus colegas investigadores de Chalmers, Mark Foreman ha encontrado una forma de utilizar biodiésel en lugar de gasóleo fósil, que puede producirse a partir de productos residuales de la industria forestal y de la pasta de papel, y que se vende comercialmente como combustible bajo la marca HVO100. El biodiésel prácticamente no contiene hidrocarburos aromáticos.

En el método de los investigadores, la chatarra de oro -generalmente en forma de pequeños pendientes que Foreman compra en una casa de empeños local- se disuelve en una mezcla de ácido clorhídrico y ácido nítrico (agua regia). El oro que se encuentra en las joyas es una aleación con otros metales, incluida la plata, y esto hace que la plata se deposite en forma sólida como cloruro de plata. En sólo dos pasos más, el oro puro se extrae de la solución. En primer lugar, se añade HVO100 y el producto químico malonamida y, en segundo lugar, se agita toda la mezcla con agua salada común. El método utilizado por los investigadores de Chalmers es aún más «verde», ya que la malanomida se fabricó a partir de biomasa renovable, lo que sustituye a los productos químicos más tóxicos y cancerígenos que se utilizan tradicionalmente para purificar la chatarra de oro.

«Nuestro método es una forma ecológica de extraer oro puro a partir de una mezcla de muchos metales. En el pasado se han realizado estudios similares, pero no se ha logrado una pureza tan elevada del oro. La combinación de biodiésel y malanomida también es especial porque sustituye tanto al gasóleo fósil como a otros productos químicos problemáticos. Además, el HVO100 es muy limpio y funciona muy bien en un laboratorio; no hace falta hacer un pedido especial, basta con ir a la estación más cercana y rellenar el bidón», explica Mark Foreman.

Un método para purificar muchos metales

Normalmente, cuando se extraen o reciclan metales, se necesitan grandes cantidades de disolventes fósiles, pero no tiene por qué ser así, y el método desarrollado por los investigadores de Chalmers puede utilizarse para más metales además del oro. Un ejemplo importante es el cobre, un metal muy común como conductor en componentes electrónicos. Sólo en 2022 se utilizaron en el mundo más de 26 millones de toneladas de cobre y, según la empresa de análisis GlobalData, hay más de 695 minas de cobre activas en todo el mundo. Alrededor del 75% de las minas de cobre del mundo utilizan disolventes fósiles para purificar el metal y, dependiendo del tamaño, una mina necesita hasta 1.000 toneladas de disolvente para purificar el cobre que se extrae en ella. Disolventes que podrían sustituirse por biodiésel.

El mismo método puede utilizarse para purificar y reciclar muchos otros metales de importancia social, como el platino, que se emplea en catalizadores; el níquel y el cobalto, en baterías; el uranio y el plutonio, para la industria nuclear; y los elementos de tierras raras. Estos últimos son esenciales para el rápido desarrollo de la electrónica cotidiana, como los teléfonos inteligentes y las tabletas, y son importantes para la tecnología ecológica moderna, como las turbinas eólicas y los vehículos eléctricos.

«Nuestro estudio es también el primero que demuestra que el método que hemos desarrollado es general y puede aplicarse a una gran variedad de metales. Hasta ahora, no he encontrado ni un solo metal que no pueda purificarse con biodiésel ecológico en lugar de disolventes fósiles. La industria metalúrgica es conservadora, pero aquí podemos mostrar un método sencillo y eficaz para conseguir un cambio ecológico para la industria», afirma Mark Foreman, que ahora seguirá desarrollando y perfeccionando su método para poder reciclar pilas domésticas.