Los científicos están extrayendo metales de una fuente inusual: plantas

Los científicos están extrayendo metales de una fuente inusual: plantas

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Parque Kinabalu de Malasia.

El parque Kinabalu de Malasia, que rodea el monte Kinabalu, el vigésimo pico más grande del mundo, alberga una mina de níquel como ninguna otra. En lugar de maquinaria pesada, columnas de dióxido de azufre o ríos enrojecidos por la escorrentía , encontrará cuatro acres de un arbusto de hojas verdes, atendido desde 2015 por los aldeanos locales. Una o dos veces al año, cortan alrededor de un pie de crecimiento de las plantas de 20 pies de altura. Luego, queman esa cosecha para producir un “bio-mineral” ceniciento que tiene hasta un 25 por ciento de níquel en peso.

Fitominería
La producción de metal mediante el cultivo de plantas, o la fitominería, se ha considerado durante mucho tiempo como una forma alternativa y ambientalmente sostenible de remodelar, si no reemplazar, la industria minera. De las 320.000 especies de plantas reconocidas, solo unas 700 son las denominadas “hiperacumuladores”, como P. rufuschaneyi de Kinabalu . Con el tiempo, succionan el suelo de metales como níquel, zinc, cobalto e incluso oro.

Si bien dos tercios del níquel se utilizan para fabricar acero inoxidable, los productores de todo tipo de productos, desde utensilios de cocina hasta teléfonos móviles, equipos médicos y generación de energía, también lo compran. El zinc, por otro lado, es esencial para producir pinturas, caucho, cosméticos, productos farmacéuticos, plásticos, tintas, jabones y baterías. Y, a medida que los suministros de estos metales difíciles de encontrar se agotan en todo el mundo, la demanda sigue tan fuerte como siempre.

Otros grupos de investigación antes del equipo de Malasia han demostrado que el proceso de extracción de metales con energía solar y carbono neutro funciona en la práctica.

La idea de la fitominería fue presentada por primera vez en los años ochentas. Otros grupos de investigación antes del equipo de Malasia han demostrado que el proceso de extracción de metales con energía solar y carbono neutro funciona en la práctica, un paso clave para ganarse a los inversores de la industria minera, que han insistido en pruebas de campo de varios acres para demostrar una prueba de principio. Los datos más recientes del Parque Kinabalu, un sitio del patrimonio incluido en la lista de la UNESCO ubicado en la isla de Borneo, finalmente están llamando la atención de la industria, ya que muestran que la balanza se ha inclinado a favor de la viabilidad comercial de la fitominería.

“Ahora podemos demostrar que las granjas de metal pueden producir entre 150 y 250 kilogramos de níquel por hectárea (170 a 280 libras por acre), anualmente”, dijo Antony van der Ent, investigador principal de la Universidad de Queensland en Australia, cuyo trabajo de tesis estimuló el juicio de Malasia. En el punto medio de ese rango, un agricultor obtendría $ 3.800 por acre de níquel a los precios actuales, lo que, agregó van der Ent, está “a la par con algunos de los cultivos agrícolas de mejor rendimiento en suelos fértiles, mientras que los costos operativos son similar.”

Tomemos, por ejemplo, el aceite de palma, un cultivo tan notorio por su rentabilidad como su papel en el impulso de la deforestación en Asia y África. Los agricultores que plantaban palmeras de aceite, antes de la pandemia, tenían un promedio de 2.84 toneladas métricas (3.12 toneladas) de petróleo crudo al año , o $ 2,710 en los precios actuales. Para los agricultores de Malasia e Indonesia, donde se cultiva el 90 por ciento del aceite de palma del mundo , el cultivo de níquel podría resultar una opción más atractiva.

“En esta etapa, la fitominería puede alcanzar la escala completa para el níquel de inmediato, mientras que la fitominería para el cobalto, el talio y el selenio está al alcance”, dijo van der Ent.

Si bien el equipo de van der Ent se ha ganado a algunos en la industria minera, la adopción de la fitominería aún no está en la vía rápida. Eso es a pesar de la trama de Malasia y otros ejemplos que sugieren que, si bien las plantas son, por supuesto, menos intensivas en capital y más respetuosas con el medio ambiente que la minería tradicional, también son más eficientes. Aún así, en una industria que van der Ent caracteriza como resistente al cambio, el futuro inmediato de la fitominería podría ser más un complemento de la minería tradicional que su reemplazo.

Varias empresas mineras de níquel de Indonesia ahora buscan asociarse con el equipo de van der Ent en Malasia. “Hemos alineado a varios socios de la industria que acordaron implementar pruebas en Indonesia”, dijo. “Pero debido a COVID, este desarrollo está actualmente en suspenso”.

Cuando se eliminen las restricciones de viaje y se abran las fronteras, van der Ent espera mostrar que hay una serie de ventajas en la fitominería que la minería tradicional simplemente no puede ofrecer. “Hay una gran cantidad de minerales no convencionales que podrían desbloquearse mediante la fitominería“, dijo. Un ejemplo es el suelo abundante en las regiones tropicales que normalmente contienen de 0,5 a 1 por ciento de níquel en peso, que está por debajo del límite donde una empresa podría implementar de manera rentable la minería a cielo abierto convencional.

La minería a cielo abierto se lleva a cabo en capas gruesas de suelo que contienen más del 1 por ciento de níquel en peso que ocurren en lugares como Brasil, Cuba, Indonesia, Filipinas y Nueva Caledonia, el territorio francés en el Pacífico Sur. Este proceso implica eliminar una capa de suelo o roca, denominada sobrecarga, antes de extraer esa veta en busca del metal objetivo. Y tiene un gran coste medioambiental. Debido a que el níquel es difícil de extraer, el proceso requiere maquinaria pesada que funcione con diesel y genere carbono, así como grandes instalaciones de lixiviación ácida necesarias para separar el metal de su mineral.

Sin embargo, esos suelos ricos en níquel son cada vez más escasos, y es muy posible que una oferta insuficiente lleve a más y más empresas a adoptar la fitominería. Eso, y el hecho de que el mineral biológico contiene entre un 20 y un 30 por ciento de níquel en peso, y también es más compacto y más barato de transportar que los minerales típicos, que rondan la marca del uno al tres por ciento en peso.

Aún así, independientemente de cómo se desarrollen las asociaciones con Indonesia, es poco probable que las principales empresas mineras cambien las minas a cielo abierto por arbustos de la noche a la mañana. Es por eso que la fitorremediación, una tecnología derivada que complementa la minería en lugar de reemplazarla, podría ser solo el extremo delgado de la brecha.

Actualmente, a medida que ocurre la minería a cielo abierto, la capa superficial del suelo circundante se llena de residuos metálicos tóxicos. Por lo general, esta capa debe excavarse, transportarse y venderse en vertederos, a menudo a un costo elevado para el operador de la mina. En el caso de la extracción de carbón, el costo de rehabilitación, para la tierra a cielo abierto, promedia $ 71,000 por acre . Solo en la UE, se estima que hay 130 millones de acres que necesitan limpieza. Es una factura considerable para las empresas mineras, y eso si deciden pagarla. Investigaciones de alto perfil en Indonesia , Australia y los EE. UU. Muestran que las empresas mineras están dispuestas a eludir las responsabilidades de rehabilitación con demasiada frecuencia.

Sin embargo, el residuo se compone comúnmente de níquel, cobalto, sodio y cadmio. Con un poco de tratamiento físico o químico del suelo, se pueden crear precisamente las condiciones en las que prosperan ciertos hiperacumuladores; es tan simple como plantar una semilla y recuperar el mineral adicional en una fecha posterior. “Basura del tesoro”, como dijo van der Ent.

Marcus Radford, un consultor ambiental con sede en Australia Occidental, agregó que la fitominería en estos sitios es beneficiosa para todos. Haría que la remediación de minas sea más barata, rápida y sencilla. Agregue a eso, revitalizaría el ecosistema local. “Es una forma de devolver, en lugar de quitar”, dijo.

La fitorremediación se ha probado en Francia, Grecia, Albania e Italia, pero los experimentos han tenido distintos niveles de éxito. En la región italiana de la Toscana, por ejemplo, los investigadores plantaron varias especies de álamos y sauces sobre desechos de pirita contaminados con arsénico. Si bien ambas plantas crecieron con éxito en condiciones difíciles, el arsénico no se recuperó a un nivel significativo. Dicho esto, se ha demostrado que la fitorremediación a pequeña escala en Francia y en otros lugares recupera níquel, zinc y cadmio.

Para que la industria minera adopte la fitorremediación, la práctica necesitará el respaldo de la sala de juntas, explicó van der Ent, y agregó que el soporte depende de la implementación a gran escala. Sin embargo, la ampliación requiere financiación, por lo que hay un pequeño problema de la gallina y el huevo.

“Es solo la adopción por parte de la industria lo que está retrasando la traducción de la fitominería a una aplicación a gran escala”, dijo van der Ent. “La industria solicita invariablemente una demostración de fitominería a escala de campo para demostrar la viabilidad operativa, pero no está preparada para financiar un proyecto piloto de este tipo. Creo firmemente que una vez que exista una demostración de campo probada a gran escala, esto atraerá fondos “.

Van der Ent es optimista de que el avance demorado por la pandemia en Indonesia funcionará. Sin embargo, solo para estar seguro, también planea escalar la prueba de Malasia hasta casi 50 acres, lo que requeriría la aplicación de una planta hidrometalúrgica a escala industrial, que separa el metal objetivo, en este caso níquel, de su mineral a través de un medio a base de agua. No tendrán que quemar manualmente el cultivo como lo están haciendo ahora, lo que significa que el proceso será carbono negativo, a diferencia de lo que van der Ent etiqueta como carbono neutral.

Una vez que se levanten las restricciones de COVID, espera que el equipo dé nueva vida al término “plantas de fundición”.

Con información de Minería en Línea

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