Se ha desarrollado un nuevo proceso de lixiviación bioquímica que utiliza rastrojo de maíz como materia prima, y recupera valiosos metales de tierras raras a partir de desechos electrónicos.

No es nada nuevo para los habitantes de Iowa que el maíz y sus subproductos se pueden utilizar para aplicaciones de alta tecnología que van desde bioplásticos hasta etanol. El uso de rastrojo de maíz para lo que es esencialmente un proceso de minería puede parecer una exageración incluso para Iowa, el mayor productor de maíz del mundo, pero el nuevo proceso sí usa rastrojo como ingrediente clave. La investigación fue dirigida por el Instituto de Materiales Críticos (CMI) del Departamento de Energía de EE. UU. Con sede en el Laboratorio Ames en el campus de la Universidad Estatal de Iowa. y realizado por científicos de los laboratorios nacionales de Idaho y Lawrence Livermore, y la Universidad de Purdue.

David Reed, Yoshiko Fujita, y Vicki Thompson provienen del Departamento de Procesamiento Biológico y Químico del Laboratorio Nacional de Idaho, y son investigadores del Critical Materials Institute. Forman parte de un equipo de CMI cuyo trabajo se dedica a encontrar una manera de abordar un problema ambiental y de suministro de fabricación cada vez mayor:la cantidad cada vez mayor de desechos electrónicos, como teléfonos celulares y discos duros desechados, y el potencial para recuperar y reciclar metales de tierras raras de alta demanda para ser utilizados nuevamente en la fabricación.

La hidrometalurgia es un proceso químico líquido utilizado para extraer metales de minerales, reciclado, o materiales residuales. Pero los métodos de lixiviación tradicionales que ya se utilizan en la industria minera no son una gran opción para los métodos de reciclaje y recuperación por varias razones:dijo Thompson, quien es un Ingeniero Distinguido en INL.

"Por lo general, son a base de ácido sulfúrico, que es un peligro para el medio ambiente, y usa calor y presión, lo que los hace costosos, ", dijo." Desde una perspectiva ambiental y económica, necesitábamos encontrar un proceso más eficiente ".

Lo encontraron aprovechando las capacidades de una cepa de la bacteria Gluconobacter, un microbio productor de ácido.

"Han evolucionado durante miles de millones de años, ", dijo Thompson." No estaban destinados a este trabajo, pero lo hacen muy bien ". Los ácidos orgánicos resultantes son uno de los ingredientes activos para disolver y extraer los metales de las tierras raras de los materiales de desecho. Pero las bacterias tienen poca hambre cosas, y como su nombre lo indica, les gustan las cosas dulces:glucosa, o azúcar.

"Prosperan en un ambiente rico en azúcar. Les gustan los azúcares simples que son fáciles de comer, fácil de romper al igual que nos gustan los Twinkies y las donas, "dijo Reed, el investigador principal que dirige la investigación. "Pero la glucosa refinada representa el 44 por ciento del gasto de este método de recuperación, así que comenzamos a buscar alternativas de menor costo ".

Fujita, quien es el científico principal de los esfuerzos de investigación de sostenibilidad ambiental de CMI, dijo que el grupo se dedicó a investigar corrientes de desechos agrícolas como cáscaras de papa y agua de procesamiento de manzanas (local para los científicos y abundante en Idaho) y rastrojo de maíz (local de la sede de CMI en Iowa) para convertirlos en los azúcares básicos necesarios para alimentar a las bacterias mineras de metales. . El rastrojo de maíz fue el ganador, siendo relativamente fácil de convertir en azúcares utilizables, y costo competitivo para la comercialización a mayor escala.

"CMI sabe que necesita inventar soluciones a los desafíos de materiales críticos que sean económica y ambientalmente sostenibles, ", dijo el director de CMI, Alex King." En este caso, cumplir con esos objetivos nacionales también puede beneficiar a los agricultores de Iowa ".