La levadura de cerveza surge como una solución ecológica para extraer metales como el aluminio de los desechos electrónicos

Sobre el descubrimiento

En experimentos innovadores, los científicos han demostrado que la levadura de cerveza gastada (un subproducto de la producción de cerveza) se puede utilizar varias veces para extraer metales como el aluminio, el zinc y el cobre de soluciones. Los resultados fueron impresionantes cuando se probaron con un flujo de residuos polimetálicos: más de la mitad del cobre y un notable 90 por ciento del zinc se recuperaron con éxito.

El reciclaje de equipos electrónicos, especialmente al final de su vida útil, es fundamental para garantizar que se utilicen plenamente los raros materiales naturales utilizados en su producción. Sin embargo, la compleja mezcla de metales en los desechos electrónicos hace que el reciclaje sea un desafío formidable.

Este nuevo método, que emplea levadura de cerveza usada, ofrece un enfoque selectivo y respetuoso con el medio ambiente para extraer metales de flujos residuales. Además, la levadura se puede reutilizar varias veces, mejorando la sostenibilidad y el respeto al medio ambiente de todo el proceso.

"El uso de biomasa residual para la recuperación de metales no es un proceso completamente nuevo, pero la selectividad de los procesos de biosorción es un factor clave para la recuperación eficiente de metales a partir de flujos de residuos polimetálicos. Demostramos altas tasas de recuperación de metales a partir de una solución metálica compleja utilizando un método económico y respetuoso con el medio ambiente. "La biomasa de levadura se considera un organismo seguro y la reutilización demostrada de la biomasa la convierte en un enfoque económicamente viable", añadió Anna Sieber, primera autora del estudio y becaria de doctorado de K1-MET.

Resultado de la prueba 

Los científicos obtuvieron resultados impresionantes en sus pruebas con soluciones metálicas. Pudieron extraer más del 50 por ciento del aluminio, más del 40 por ciento del cobre y más del 70 por ciento del zinc. Además, cuando se aplicó la levadura al flujo de residuos polimetálicos, se recuperó más del 50 por ciento del cobre y más del 90 por ciento del zinc.

"Los residuos electrónicos son difíciles de reciclar porque son muy heterogéneos. Disolución de los metales es el primer paso, pero la recuperación selectiva sigue siendo un desafío. En comparación con procesos como la precipitación química, la biosorción utilizando levadura de cerveza usada representa una solución económica y respetuosa con el medio ambiente. enfoque", afirmó el Dr. Klemens Kremser, autor correspondiente del estudio e investigador postdoctoral en la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida.

Curiosamente, las variaciones de temperatura tuvieron un impacto mínimo en la eficiencia, excepto en el caso del zinc, que aumentó la tasa de recuperación en un 7,6 por ciento. De manera similar, las alteraciones en los niveles de pH tuvieron poco efecto en la mayoría de las soluciones metálicas, excepto en el aluminio, que experimentó un notable aumento del 16 por ciento en la eficiencia de recuperación.

Los científicos reciclaron con éxito la levadura hasta cinco veces para recuperar varios metales, observando un impacto mínimo en sus capacidades de recuperación de metales. Sin embargo, advierten que es esencial realizar una investigación exhaustiva en entornos prácticos del mundo real antes de implementar esta técnica de recuperación de metales a escala industrial.

Razón para utilizar levadura de cerveza

Existen numerosos métodos para separar los diversos componentes metálicos de los desechos electrónicos, incluido el uso de biosorbentes adicionales: materiales biológicos capaces de absorber contaminantes. Sin embargo, estos métodos suelen presentar importantes inconvenientes. Por ejemplo, la precipitación química puede producir escoria contaminada, mientras que el biocarbón, un biosorbente similar al carbón, plantea desafíos en su eliminación de las aguas residuales.

En respuesta a estos desafíos, los científicos recurrieron a una solución sorprendente pero eficaz: la levadura de cerveza. La levadura de cerveza gastada, un subproducto común de la producción de cerveza, es económica y está fácilmente disponible, lo que la convierte en una opción atractiva. El estudio recibió financiación del programa COMET (Centro de Competencia para Tecnologías Excelentes) de Austria.

Cómo se hizo la prueba

Los investigadores llevaron a cabo su estudio recogiendo 20 litros de levadura de cerveza gastada. Luego aislaron la biomasa del resto de los residuos de elaboración de la cerveza y la secaron. Lo que sigue es un proceso fascinante: debido a interacciones electrostáticas, la superficie de la levadura puede atraer iones metálicos, un fenómeno conocido como sorción. Al manipular el pH de la solución, los científicos podrían alterar estas interacciones. Este ajuste permitió que la levadura adsorbiera una mayor cantidad o diferentes tipos de iones metálicos, dependiendo de la composición y pH de la solución.

Los científicos compararon la biomasa de levadura con metales comercialmente importantes como el zinc, el aluminio, el cobre y el níquel. Examinaron cada solución de metal en diferentes condiciones de pH y temperatura para determinar la viabilidad de mejorar las interacciones y extraer metales adicionales. Además, los científicos sometieron la levadura a un flujo de residuos polimetálico real para su posterior evaluación.