Justin M. Chalker, Flinders University
Em 2022, os seres humanos produziram uma estimativa de 62 milhões de toneladas de lixo eletrônico – o suficiente para encher mais de 1,5 milhão de caminhões de lixo. Isto representou um aumento de 82% em relação a 2010 e espera-se que aumente para 82 milhões de toneladas em 2030.
Este lixo eletrônico inclui computadores portáteis e telemóveis antigos, que contêm materiais preciosos como o ouro. Menos de um quarto é devidamente recolhido e reciclado. Mas uma nova técnica que os meus colegas e eu desenvolvemos para extrair ouro do lixo eletrônico de forma segura e sustentável poderá ajudar a mudar isso.
A nossa nova técnica de extração de ouro, que descrevemos num novo artigo publicado hoje na Nature Sustainability, também poderia tornar a mineração de ouro em pequena escala menos venenosa para as pessoas – e para o planeta.
Procura global crescente
O ouro desempenhou durante muito tempo um papel crucial na vida humana. Tem sido uma forma de moeda e um meio para a arte e a moda durante séculos. O ouro também é essencial nas indústrias modernas, incluindo os setores da eletrônica, da indústria química e aeroespacial.
Mas enquanto a procura global por este metal precioso está a disparar, a sua extração é prejudicial para o ambiente.
A desflorestação e o uso de produtos químicos tóxicos são dois desses problemas. Na mineração formal em grande escala, o cianeto altamente tóxico é amplamente utilizado para extrair ouro do minério. Embora o cianeto possa ser degradado, o seu uso pode causar danos à vida selvagem, e as barragens de rejeitos que armazenam os subprodutos tóxicos das operações de mineração representam um risco para o ambiente em geral.
Na mineração de pequena escala e artesanal, o mercúrio é usado extensivamente para extrair ouro. Nesta prática, o ouro reage com o mercúrio para formar um amálgama denso que pode ser facilmente isolado. O ouro é então recuperado aquecendo o amálgama para vaporizar o mercúrio.
A mineração de pequena escala e artesanal é a maior fonte de poluição por mercúrio na Terra, e as emissões de mercúrio são perigosas para os mineiros e poluem o ambiente. São necessários novos métodos para reduzir os impactos da mineração de ouro.
Uma alternativa mais segura
A nossa equipe interdisciplinar de cientistas e engenheiros desenvolveu uma nova técnica para extrair ouro de minério e lixo eletrônico. O objetivo era fornecer uma alternativa mais segura ao mercúrio e ao cianeto e reduzir os impactos na saúde e no ambiente da mineração de ouro.
Muitas técnicas foram anteriormente relatadas para extrair ouro de minério ou lixo eletrônico, incluindo métodos sem mercúrio e cianeto. No entanto, muitos destes métodos são limitados em termos de taxa, rendimento, escala e custo. Muitas vezes, estes métodos também consideram apenas um passo em todo o processo de recuperação de ouro, e a reciclagem e a gestão de resíduos são frequentemente negligenciadas.
Em contraste, a nossa abordagem considerou a sustentabilidade em todo o processo de extração, recuperação e refino de ouro. A nossa nova tecnologia de lixiviação utiliza um produto químico comumente usado no saneamento da água e na cloração de piscinas: o ácido tricloroisocianúrico.
Quando este produto químico amplamente disponível e de baixo custo é ativado com água salgada, pode reagir com o ouro e convertê-lo numa forma solúvel em água.
Para recuperar o ouro da solução, inventámos um sorvente de polímero rico em enxofre. Os sorventes de polímero isolam uma determinada substância de um líquido ou gás, e o nosso é feito juntando um bloco de construção chave (um monômero ) através de uma reação em cadeia.
O nosso sorvente de polímero é interessante porque é derivado do enxofre elementar: uma matéria-prima de baixo custo e altamente abundante. O setor petrolífero gera mais enxofre do que pode usar ou vender, pelo que a nossa síntese de polímeros é um novo uso para este recurso subutilizado.
O nosso polímero conseguiu ligar-se seletivamente e remover o ouro da solução, mesmo quando muitos outros tipos de metais estavam presentes na mistura.
Os métodos simples de lixiviação e recuperação foram demonstrados em minério, placas de circuito de computadores obsoletos e resíduos científicos. É importante ressaltar que também desenvolvemos métodos para regenerar e reciclar tanto o produto químico de lixiviação quanto o sorvente de polímero. Também estabelecemos métodos para purificar e reciclar a água utilizada no processo.
Ao desenvolver o sorvente de polímero reciclável, inventámos uma nova química excitante para fazer o polímero usando luz e, em seguida, “desfazer” o sorvente depois de ele se ligar ao ouro. Este método de reciclagem converteu o polímero de volta ao seu bloco de construção monomérico original e separou-o do ouro.
O monômero recuperado poderia então ser refeito no polímero de ligação de ouro: uma demonstração importante de como o processo está alinhado com uma economia circular.
Um caminho longo e complexo pela frente
Em trabalhos futuros, planejamos colaborar com a indústria, o governo e grupos sem fins lucrativos para testar o nosso método em operações de mineração de pequena escala. O nosso objetivo a longo prazo é fornecer um método robusto e seguro para a extração de ouro, eliminando a necessidade de produtos químicos altamente tóxicos como o cianeto e o mercúrio.
Haverá muitos desafios a superar, incluindo o aumento da produção do sorvente de polímero e dos processos de reciclagem química. Para a adoção, também precisamos de garantir que a taxa, o rendimento e o custo sejam competitivos com os métodos mais tradicionais de mineração de ouro. Os nossos resultados preliminares são encorajadores. Mas ainda há um caminho longo e complexo pela frente antes que as nossas novas técnicas substituam o cianeto e o mercúrio.
A nossa motivação mais ampla é apoiar o sustento dos milhões de mineiros artesanais e de pequena escala que dependem do mercúrio para recuperar o ouro.
Eles operam normalmente em regiões remotas e rurais com poucas outras oportunidades econômicas. O nosso objetivo é apoiar estes mineiros economicamente, oferecendo alternativas mais seguras ao mercúrio. Da mesma forma, o aumento da “mineração urbana” e da reciclagem de lixo eletrônico beneficiaria de métodos mais seguros e operacionalmente simples para a recuperação de metais preciosos.
O sucesso na recuperação de ouro do lixo eletrônico também reduzirá a necessidade de mineração primária e, portanto, diminuirá o seu impacto ambiental.
Justin M. Chalker, Professor de Química, Flinders University
Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.
