Investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania han transformado desechos de base biológica en partículas a micro y nanoescala capaces de extraer el neodimio de los residuos electrónicos.
EEUU. – ¿Qué tienen que ver las mazorcas de maíz y las pieles de tomate con la electrónica? Ambas pueden utilizarse para recuperar valiosos elementos de tierras raras, como el neodimio, de los residuos electrónicos. Así lo han demostrado investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania, en Estados Unidos, utilizando micro y nanopartículas creadas a partir de estos materiales orgánicos para capturar elementos de tierras raras de soluciones acuosas.
Sus resultados se han publicado ya en la edición online de la revista Chemical Engineering Journal.
«Productos de desecho como las mazorcas de maíz, la pulpa de madera, el algodón y las pieles de tomate suelen acabar en los vertederos o como compost», explica Amir Sheikhi, profesor adjunto de ingeniería química de Penn State. «Queríamos transformar estos residuos en partículas a micro o nanoescala capaces de extraer elementos de tierras raras de los residuos electrónicos».
Los metales de las tierras raras se utilizan para fabricar potentes imanes que se emplean en motores de coches eléctricos e híbridos, altavoces, auriculares, ordenadores, turbinas eólicas y pantallas de televisión, entre otros.
Sin embargo, la extracción de estos metales resulta complicada y costosa desde el punto de vista medioambiental, según explica Sheikhi, ya que se necesitan grandes extensiones de terreno para extraer incluso pequeñas cantidades de estos metales. En su lugar, se ha optado por reciclar los metales de los residuos electrónicos, como los ordenadores viejos o las placas de circuitos.
El reto consiste en separar eficazmente los metales de los desechos, dijo Sheikhi.
«Utilizando los materiales orgánicos como plataforma, hemos creado micro y nanopartículas altamente funcionales que pueden adherirse a metales como el neodimio y separarlos del fluido que los rodea», explica Sheikhi. «Mediante interacciones electrostáticas, los materiales a micro y nanoescala con carga negativa se unen a los iones de neodimio con carga positiva, separándolos».
Para preparar el experimento, el equipo de Sheikhi trituró cáscaras de tomate y mazorcas de maíz y cortó pulpa de madera y papel de algodón en trozos pequeños y finos y los puso a remojo en agua. Después, hicieron reaccionar químicamente estos materiales de forma controlada para desintegrarlos en tres fracciones distintas de materiales funcionales: microproductos, nanopartículas y biopolímeros solubilizados. La adición de los microproductos o las nanopartículas a las soluciones de neodimio desencadenó el proceso de separación, lo que dio lugar a la captura de muestras de neodimio.
En este trabajo, Sheikhi mejoró el proceso de separación demostrado en trabajos anteriores y extrajo muestras de neodimio de mayor tamaño a partir de soluciones menos concentradas.
Sheikhi tiene previsto ampliar su mecanismo de separación a escenarios del mundo real y asociarse con industrias interesadas para seguir probando el proceso. «En un futuro próximo, queremos probar nuestro proceso en muestras industriales realistas», dice.
«También esperamos ajustar la selectividad de los materiales hacia otros elementos de tierras raras y metales preciosos, como el oro y la plata, para poder separarlos también de los productos de desecho».
Con información de: Residuos Profesional
