La investigación de Doctorado en Ingeniería de Materiales de Andrea Alzate Naranjo y de la Maestría en Ingeniería de Materiales de Erwin Ciro Zuleta,del Departamento de Ingeniería de Materiales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia (Colombia),con quienes desarrollaron procesos químicos de lixiviación selectiva con iones persulfato y ferrato para extraer oro y neodimio de las tarjetas de circuito impreso, procesadores y discos duros de los computadores desechados, aplicando procesos menos contaminantes y favorables para el medio ambiente.

La doctora Andrea Alzate Naranjo, investigadora principal de la tesis “Desarrollo de nuevos métodos ambientalmente amigables para la recuperación de oro desde residuos electrónicos usando los iones persulfato (S2O82-) y ferrato (FeO42-)”, comenta que siempre sintió una fascinación por las reacciones químicas, un interés que solo un fiel amante de la química puede entender, un encantamiento por cómo, a partir de reacciones “podemos hacer aparecer cosas que antes no eran tan evidentes”, dice la investigadora.

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Con la empresa Lito S.A.S. trabajó en el desarrollo de una solución que permitiera la recuperación de oro en piezas de computadores, pero deseaba encontrar métodos de bajo impacto ambiental para conseguir el apoyo de la academia y su difusión en la ciencia. Así logró desarrollar un método para la recuperación de oro con agentes de bajo impacto ambiental, siendo una alternativa a procesos de obtención de metales sin incurrir en la extracción minera primaria; lo cual, a largo plazo, disminuiría los daños asociados con esta actividad.

 

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Para la profesora María Esperanza López Gómez, esta es una opción a la extracción de oro de la basura electrónica, separando los componentes de cada pieza sin afectar al medio ambiente.
En la extracción del oro, por ejemplo, “pasa que algunas piezas de dispositivos electrónicos tienen capas muy pequeñas de oro. Lo que se hace es someter esas piezas a unos procesos químicos, dejando que actúen entre la capa de oro y la base de este material electrónico. La atacamos un poco, las dejamos ahí y esa capa se desprende”, y aclara que para este proceso, por sencillo que parezca, se necesitaron meses de investigación y trabajo en equipo.
Puesto que los resultados con el persulfato fueron exitosos, la doctora Alzate deseaba conocer cómo podía aplicar estos procesos para la extracción de otros elementos de interés estratégico.
“Es ahí donde se vincula la investigación de Erwin y donde comenzamos a ver si se podía lograr la lixiviación completa del neodimio presente en los imanes usando persulfato”, comenta. Las sinergias durante el trabajo permitieron una retroalimentación permanente, ya que ambos desconocían las dificultades de obtener la lixiviación. No obstante, los resultados que alcanzaron tienen relevancia científica y, hasta cierto punto, empresarial.
El investigador Erwin Ciro Zuleta trabajó en el proceso de recuperación del neodimio: un elemento de tierras raras, que no resulta familiar cuando se nombra pero que es estratégico para la mayoría de los desarrollos computacionales (altamente usado en discos duros) y la producción de motores de turbinas de viento de energías verdes o de automóviles.
Ciro Zuleta comenta que se interesó por el tema “durante el pregrado en Ingeniería de Materiales y toda la influencia metalúrgica que experimenté en esos años, la misma que me llevó a aceptar este proceso de formación investigativa y ya, en definitiva, continuar una profundización en este tema de recuperación de metales. Se volvió muy interesante encontrar que existía una necesidad global de abastecimiento por procesos amigables con el medio ambiente”.
De esta manera enfocó esa temática en el trabajo de investigación Desarrollo de un método lixiviante de bajo impacto ambiental usando el ion persulfato (S2O82-) para la recuperación selectiva de neodimio a partir de residuos eléctricos y electrónicos.
El neodimio se utiliza como imán permanente de alto poder y su aplicación en proyectos tecnológicos no supera una pulgada. Según la profesora Claudia Patricia Serna Giraldo, “el neodimio en el país no se ha encontrado reportado en los yacimientos de recursos no renovables. Estamos en una sociedad en la que hay computadores y una gran variedad de dispositivos electrónicos que tienen este elemento, el cual creemos que es necesario rescatarlo y mejor si se hace con un reactivo que sea de bajo impacto ambiental, como lo hace nuestra propuesta”.
Erwin sostiene que con este proyecto se desarrolló un proceso de ciclo cerrado usando persulfato amonio para la conversión del imán de neodimio de residuos electrónicos a una sal de neodimio con alta pureza como suministro de neodimio, lo que permite que este compuesto sirva como materia prima en futuras aplicaciones.
Conscientes de la importancia de esta invención, continuarán haciendo estudios y pruebas para llevar estos métodos a una escala industrial. En 2018, las profesoras María Esperanza López Gómez y Claudia Patricia Serna postularon la investigación Desarrollo de un nuevo proceso de lixiviación selectiva de bajo impacto ambiental con el ion persulfato (S2O82-) para la extracción de oro y neodimio desde residuos eléctricos y electrónicos, al Premio a la Investigación Universidad de Antioquia 2018.

 

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