Aunque las baterías recargables en teléfonos inteligentes, automóviles y tabletas se pueden cargar una y otra vez, no duran para siempre. Las baterías viejas a menudo terminan en vertederos o incineradores, lo que puede dañar el medio ambiente. Y los materiales valiosos permanecen encerrados en el interior. Ahora, unEl equipo de investigadores está recurriendo a hongos naturales para impulsar un proceso de reciclaje ecológico para extraer cobalto y litio de toneladas de baterías de desecho.
Los investigadores presentarán su trabajo hoy en la 252ª Reunión y Exposición Nacional de la American Chemical Society ACS.
"La idea surgió por primera vez de un estudiante que tenía experiencia en la extracción de algunos metales de la escoria residual de las operaciones de fundición", dice Jeffrey A. Cunningham, Ph.D., el líder del equipo del proyecto. "Estábamos viendo el enorme crecimiento enteléfonos inteligentes y todos los demás productos con baterías recargables, por lo que cambiamos nuestro enfoque. La demanda de litio está aumentando rápidamente, y no es sostenible seguir extrayendo nuevos recursos de litio ", agrega."
Aunque es un problema global, Estados Unidos lidera el camino como el mayor generador de desechos electrónicos. No está claro cuántos productos electrónicos se reciclan. Lo más probable es que muchos se dirijan a un vertedero para descomponerse lentamente en el medio ambiente o ir a un incineradorser quemado, generando emisiones atmosféricas potencialmente tóxicas
Si bien existen otros métodos para separar el litio, el cobalto y otros metales, requieren altas temperaturas y productos químicos agresivos. El equipo de Cunningham está desarrollando una forma ambientalmente segura de hacer esto con organismos que se encuentran en la naturaleza, hongos en este caso, y ponerlosen un ambiente donde pueden hacer su trabajo. "Los hongos son una fuente de trabajo muy barata", señala.
Para impulsar el proceso, Cunningham y Valerie Harwood, Ph.D., ambas de la Universidad del Sur de Florida, están utilizando tres cepas de hongos - Aspergillus niger , Penicillium simplicissimum y Penicillium chrysogenum . "Seleccionamos estas cepas de hongos porque se ha observado que son efectivas para extraer metales de otros tipos de productos de desecho", dice Cunningham. "Razonamos que los mecanismos de extracción deberían ser similares y, si lo son, estoslos hongos probablemente podrían funcionar para extraer litio y cobalto de las baterías gastadas ".
El equipo primero desmonta las baterías y pulveriza los cátodos. Luego, exponen la pulpa restante al hongo. "Los hongos generan naturalmente ácidos orgánicos, y los ácidos trabajan para lixiviar los metales", explica Cunningham. "A través de la interacción dedel hongo, ácido y cátodo pulverizado, podemos extraer el valioso cobalto y litio. Nuestro objetivo es recuperar casi todo el material original ".
Los resultados hasta ahora muestran que usando ácido oxálico y ácido cítrico, se extrajeron dos de los ácidos orgánicos generados por los hongos, hasta el 85 por ciento del litio y hasta el 48 por ciento del cobalto de los cátodos de las baterías gastadas. Ácido glucónico, sin embargo, no fue eficaz para extraer ningún metal.
El cobalto y el litio permanecen en un medio ácido líquido después de la exposición a los hongos, señala Cunningham. Ahora se centra en cómo sacar los dos elementos de ese líquido.
"Tenemos ideas sobre cómo eliminar el cobalto y el litio del ácido, pero en este punto, siguen siendo ideas", dice. "Sin embargo, descubrir la extracción inicial con hongos fue un gran paso adelante".
Otros investigadores también están utilizando hongos para extraer metales de la chatarra electrónica, pero Cunningham cree que su equipo es el único que estudia la biolixiviación de hongos para baterías recargables usadas.
Cunningham, Harwood y el estudiante graduado Aldo Lobos ahora están explorando diferentes cepas de hongos, los ácidos que producen y la eficiencia de los ácidos en la extracción de metales en diferentes entornos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cite esta página :