I microrganismi lavorano con efficienza al recupero delle terre rare
Una collaborazione tra l’ateneo di BOKU Tulln e l’Università di Scienze Applicate IMC di Krems sta sviluppando un processo ecologico in due fasi per il recupero delle terre rare dai RAEE. Utilizzano biolisciviazione e bioaccumulo, e ottengono tassi di recupero dei metalli fino all’85%. La ricerca, pubblicata su Frontiers in Microbiology, si basa sull’uso di microrganismi che producono acidi capaci di estrarre metalli dai rifiuti elettronici. Questo metodo risulta vantaggioso rispetto ai metodi chimici tradizionali, in quanto non produce rifiuti pericolosi e consuma meno energia.
L’aumento della domanda di dispositivi elettronici ha generato un incremento dei rifiuti contenenti elementi delle terre rare, che finiscono spesso in discarica. Le terre rare sono materie prime critiche per l’UE, e il recupero efficace di questi elementi dai rifiuti elettronici è fondamentale. I microrganismi utilizzati per la biolisciviazione, come Acidithiobacillus thiooxidans e Alicyclobacillus disulfidooxidans, sono stati raccolti da un lago minerario acido in Repubblica Ceca e poi coltivati in laboratorio. Questi batteri acidofili e chemiolitotrofi prosperano in ambienti acidi e ossidano composti inorganici.
Il bioaccumulo viene efficacemente svolto da Escherichia coli, che è stato identificato come il miglior accumulatore di terre rare. La principale sfida pratica per il processo di arricchimento utilizzato per recuperare le terre rare è però l’alto contenuto di altri metalli tipicamente presenti nei rifiuti elettronici. In particolare ferro, rame e alluminio interferiscono con il processo biotecnologico. Per superare questo problema, i ricercatori hanno escogitato un’altra opzione innovativa: “addestrare” i microbi. Utilizzando un dispositivo chiamato morbidostat, gli organismi si abituano gradualmente a concentrazioni di metalli più elevate. Tuttavia, il processo di bioaccumulo deve essere eseguito con attenzione perché gli organismi non perdano la capacità di accumulare sostanze preziose.
Ulteriori ricerche mirano a migliorare l’efficacia del processo, adattandolo alle diverse composizioni dei rifiuti elettronici. Tra le soluzioni innovative, sono stati studiati idrogel di lignina per ridurre la concentrazione di metalli interferenti.