.
À medida que o mundo se torna mais dependente da tecnologia eletrónica, procuramos encontrar formas de reciclá-la de forma eficaz. Mas muitas vezes contém muitos metais diferentes, que são difíceis de separar para uma reciclagem eficiente. Os cientistas descobriram agora que a levedura de cerveja gasta, um subproduto da fermentação, pode ser usada várias vezes para recuperar minerais como alumínio, zinco e cobre da solução. Quando o método foi testado num fluxo de resíduos polimetálicos, mais de 50% do cobre e 90% do zinco presentes foram recuperados.
Quando reciclamos dispositivos eletrónicos que já não podemos utilizar, esperamos aproveitar ao máximo os preciosos recursos naturais que foram utilizados para os fabricar. Mas é muito difícil reciclar lixo eletrônico, porque é difícil separar os diferentes metais presentes no lixo. Os cientistas descobriram uma maneira de capturar seletivamente metais de um fluxo de resíduos usando levedura de cerveja usada. E não é só isso: o fermento pode ser reaproveitado, tornando o processo mais ecologicamente correto.
“O lixo eletrônico é difícil de reciclar porque é muito heterogêneo”, disse Clemens Kremser, da Universidade de Recursos Naturais e Ciências da Vida de Viena, autor correspondente do artigo publicado na revista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. “Colocar metais em solução é um primeiro passo, mas a recuperação seletiva de metais continua a ser um desafio. Em comparação com processos como a precipitação química, a biossorção utilizando levedura de cerveja gasta representa um método barato e ecológico”, acrescentou.
Ame-o ou odeie-o?
Já existem muitas opções para separar os diferentes componentes minerais do lixo eletrônico, incluindo outros biossorventes – materiais biológicos que podem ser usados para absorver a poluição.
No entanto, todos eles têm grandes desvantagens. Por exemplo, a precipitação química produz escória contaminada, enquanto o biochar – um material biossorvente semelhante ao carvão – é difícil de separar das águas residuais.
Então os cientistas recorreram à levedura de cerveja. Como as sobras de levedura de cerveja são um subproduto comum da fermentação, elas são baratas e amplamente disponíveis. Esta investigação foi apoiada pelo COMET (Centro de Competência para Tecnologias Excelentes), o programa austríaco de centros de competência.
Os cientistas compraram 20 litros de levedura de cerveja usada, separaram a biomassa dos resíduos restantes da fermentação e depois secaram a biomassa. As interações eletrostáticas na superfície da levedura permitem que os íons metálicos adiram a essa superfície – um processo chamado adsorção. A alteração do pH desta solução altera as interações, o que pode permitir que a levedura absorva mais ou diferentes íons metálicos, dependendo do conteúdo da solução e do pH específico.
Os cientistas optaram por testar a biomassa de levedura em comparação com zinco, alumínio, cobre e níquel, metais economicamente importantes. Eles testaram cada solução mineral em diferentes pHs e temperaturas, para avaliar se era possível aumentar a força das interações e recuperar mais minerais. Os cientistas também testaram a levedura em um verdadeiro fluxo de resíduos polimetálicos.
“Usar biomassa residual para recuperar metais não é um processo completamente novo, mas a seletividade dos processos de biossorção é um fator chave na extração eficiente de metais de fluxos de resíduos polimetálicos”, disse Anna Sieber, estudante de doutorado e bolsista do K1-MET. Centro Austríaco de Pesquisa Mineral, primeiro autor do artigo.
“Demonstramos altas taxas de extração de metal a partir de uma solução mineral complexa usando biomassa barata e ecologicamente correta. A biomassa de levedura é segura para o organismo, e a reutilização comprovada da biomassa torna-a uma abordagem economicamente viável”, acrescentou.
Reduza a reutilização de materiais reciclados
Os cientistas conseguiram recuperar mais de 50% do alumínio, mais de 40% do cobre e mais de 70% do zinco das soluções minerais testadas. Mais de 50% do cobre e mais de 90% do zinco foram recuperados do fluxo de resíduos polimetálicos em que testaram a levedura.
A mudança de temperatura teve relativamente pouco efeito na eficiência, exceto no caso do zinco, onde aumentou a taxa de recuperação em 7,6%. Da mesma forma, o ajuste do pH teve um efeito limitado na maioria das soluções minerais, exceto no caso do alumínio, onde melhorou a eficiência de recuperação em 16%.
“Os minerais podem ser removidos da superfície da levedura através de tratamento ácido e, portanto, podem ser reciclados”, disse Sieber, acrescentando que “seria interessante estudar as potenciais aplicações destes minerais recuperados”.
A levedura em si também pode ser reciclada sem afetar significativamente a sua capacidade de recuperar metais: os cientistas conseguiram utilizá-la cinco vezes para recuperar metais diferentes.
No entanto, os cientistas alertam que o processo de recuperação de metal precisa ser testado através de estudos muito maiores em condições reais antes de poder ser implementado em escala industrial.
“O processo de remoção de metal neste estudo foi otimizado para os quatro metais envolvidos”, disse Kremser. “A concentração de íons metálicos potencialmente interferentes era muito baixa em nossas soluções iniciais, mas será importante levar isso em consideração ao aplicar esta abordagem a soluções de diferentes metais mistos”, concluiu.
.
