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Un nuevo trabajo ha logrado usar de forma eficiente levadura de cerveza gastada, sobrante de la fabricación de cerveza, para filtrar el metal de los flujos de desechos.
Se trata de un trabajo de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Viena (Austria) que se publica en 'Frontiers in Bioengineering and Biotechnology'.
Cabe tener en cuenta que cuando reciclamos dispositivos electrónicos que ya no podemos usar, esperamos aprovechar al máximo los valiosos recursos naturales que se utilizaron para construirlos. Pero los desechos electrónicos son notoriamente difíciles de reciclar, porque es difícil separar los diferentes metales entre sí.
En este contexto, los científicos han encontrado ahora una forma de capturar selectivamente metales de un flujo de residuos utilizando levadura de cerveza gastada. No sólo eso: la levadura se puede reutilizar, lo que hace que el proceso sea aún más ecológico.
"Los residuos electrónicos son difíciles de reciclar porque son muy heterogéneos", afirma el doctor Klemens Kremser de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Viena, autor correspondiente del trabajo. "Solucionar los metales es un primer paso, pero la recuperación selectiva de los metales sigue siendo un desafío. En comparación con procesos como la precipitación química, la biosorción utilizando levadura de cerveza usada presenta un enfoque económico y respetuoso con el medio ambiente", añade.
Ya existen varias opciones para separar los diferentes metales que componen los desechos electrónicos, incluidos otros biosorbentes: materiales biológicos que pueden usarse para absorber la contaminación. Sin embargo, todos ellos tienen importantes desventajas. Por ejemplo, la precipitación química produce escoria contaminada, mientras que el biocarbón (un biosorbente similar al carbón vegetal) es difícil de separar de las aguas residuales. Por ello, los científicos recurrieron a la levadura de cerveza. Debido a que los restos de levadura de cerveza son un subproducto común de la elaboración de cerveza, es barata y está ampliamente disponible.
Los científicos recogieron 20 litros de levadura de cerveza usada, separaron la biomasa de los restos de la elaboración de cerveza y la secaron. Las interacciones electrostáticas en la superficie de la levadura permiten que los iones metálicos se adhieran a esa superficie, un proceso llamado adsorción. Cambiar el pH de esta solución altera las interacciones, lo que puede permitir que la levadura absorba más o diferentes iones metálicos, dependiendo del contenido de la solución y el pH específico.
Posteriormente, decidieron probar la biomasa de levadura frente a zinc, aluminio, cobre y níquel, metales económicamente importantes. Los científicos probaron cada solución de metal en un rango de diferentes pH y temperaturas, para evaluar si era posible aumentar la fuerza de las interacciones y recuperar más metal. Los científicos también probaron la levadura frente a un flujo de residuos polimetálico real.
Anna Sieber, becaria de doctorado de K1-MET, un centro de investigación metalúrgico austriaco añade: "Demostramos altas tasas de recuperación de metales a partir de una solución metálica compleja utilizando biomasa económica y respetuosa con el medio ambiente. La biomasa de levadura se considera un organismo seguro y la reutilización demostrada de la biomasa la convierte en un enfoque económicamente viable".
Los científicos pudieron recuperar más del 50% del aluminio, más del 40% del cobre y más del 70% del zinc de las soluciones metálicas de prueba. Más del 50% del cobre y más del 90% del zinc se recuperaron del flujo de residuos polimetálicos en el que probaron la levadura.
El cambio de temperatura tuvo un impacto relativamente pequeño en la eficiencia, excepto en el caso del zinc, donde aumentó la tasa de recuperación en un 7,6%. De manera similar, ajustar el pH tuvo un efecto limitado en la mayoría de las soluciones metálicas, excepto en el aluminio, donde mejoró la eficiencia de recuperación en un 16%.
Los metales pueden eliminarse de la superficie de la levadura mediante un tratamiento ácido y, por tanto, podrían reciclarse", apunta Sieber. "Sería interesante investigar posibles aplicaciones de estos metales recuperados". La propia levadura también podría reciclarse sin afectar gravemente a su capacidad para recuperar metales: los científicos pudieron utilizarla cinco veces para recuperar diferentes metales.
Sin embargo, los científicos advierten que el proceso de recuperación de metales necesita ser probado con estudios mucho más amplios en condiciones de la vida real antes de que pueda implementarse a escala industrial. "El proceso de eliminación de metales en este estudio se optimizó para los cuatro metales en cuestión", afirma Kremser. "La concentración de iones metálicos potencialmente perturbadores era muy baja en nuestras soluciones iniciales, pero sería importante tener esto en cuenta al aplicar este enfoque a diferentes soluciones metálicas mixtas", concluye.
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