Em 2022, a humanidade gerou cerca de 62 milhões de toneladas de lixo eletrônico - volume suficiente para encher mais de 1.5 milhão de caminhões de lixo. Esse total representou um aumento de 82% em relação a 2010 e deve chegar a 82 milhões de toneladas em 2030.
Dentro desse e-waste estão notebooks e telemóveis antigos, que carregam materiais valiosos como ouro. Menos de um quarto desse resíduo é recolhido e reciclado de forma adequada. Ainda assim, uma técnica que eu e os meus colegas desenvolvemos para extrair ouro do lixo eletrônico com segurança e de modo sustentável pode ajudar a virar esse jogo.
Esse novo método de extração de ouro, descrito num artigo publicado hoje na Nature Sustainability, também pode tornar a mineração de ouro em pequena escala menos nociva para as pessoas - e para o planeta.
Procura global em alta
Há muito tempo o ouro ocupa um lugar central na vida humana. Durante séculos, serviu como moeda e como material para arte e moda. Hoje, além disso, é indispensável em setores modernos como a eletrónica, a indústria química e a área aeroespacial.
O problema é que, ao mesmo tempo em que a procura global por esse metal precioso dispara, a sua extração provoca danos ambientais.
Dois exemplos claros são a desflorestação e o uso de substâncias altamente tóxicas. Na mineração formal de grande escala, o cianeto - extremamente tóxico - é amplamente usado para separar o ouro do minério. Embora o cianeto possa ser degradado, a sua utilização pode afetar a vida selvagem, e as barragens de rejeitos que armazenam subprodutos tóxicos das operações de mineração representam um risco para o ambiente em geral.
Já na mineração artesanal e de pequena escala, recorre-se de forma extensa ao mercúrio para obter ouro. Nesse processo, o ouro reage com o mercúrio e forma uma amálgama densa, fácil de isolar. Depois, para recuperar o ouro, aquece-se a amálgama para vaporizar o mercúrio.
A mineração artesanal e de pequena escala é a maior fonte de poluição por mercúrio do planeta, e essas emissões são perigosas para os mineiros e contaminam o meio ambiente. Por isso, são necessárias novas abordagens para diminuir os impactos da mineração de ouro.
Uma alternativa mais segura
A nossa equipa interdisciplinar, formada por cientistas e engenheiros, desenvolveu uma nova técnica para extrair ouro tanto de minério quanto de lixo eletrônico. O objetivo foi oferecer uma opção mais segura ao mercúrio e ao cianeto e, com isso, reduzir os impactos na saúde e no ambiente associados à mineração de ouro.
Diversas técnicas já foram descritas para extrair ouro de minério ou de e-waste, inclusive alternativas sem mercúrio e sem cianeto. No entanto, muitas dessas soluções ficam limitadas por velocidade, rendimento, escala e custo. Além disso, frequentemente analisam apenas uma etapa do processo completo de recuperação do ouro, enquanto reciclagem e gestão de resíduos acabam negligenciadas.
Em contraste, a nossa proposta incorporou a sustentabilidade ao longo de todo o percurso: extração, recuperação e refino do ouro. A nossa nova tecnologia de lixiviação utiliza um produto químico comum na desinfeção de água e na cloração de piscinas: o ácido tricloroisocianúrico.
Quando esse composto - fácil de encontrar e de baixo custo - é ativado com água salgada, ele reage com o ouro e o transforma numa forma solúvel em água.
Para recuperar o ouro dessa solução, criámos um sorvente polimérico rico em enxofre. Sorventes poliméricos servem para isolar uma substância específica de um líquido ou gás; no nosso caso, o material é produzido ao ligar um bloco de construção essencial (um monómero) por meio de uma reação em cadeia.
Esse sorvente chama a atenção por ser derivado de enxofre elementar, uma matéria-prima barata e muito abundante. O setor do petróleo gera mais enxofre do que consegue usar ou vender; assim, a síntese do nosso polímero oferece um destino novo para esse recurso subaproveitado.
O polímero conseguiu ligar-se de forma seletiva ao ouro e removê-lo da solução, mesmo quando havia muitos outros tipos de metais presentes na mistura.
Demonstrámos o método simples de lixiviação e recuperação em amostras de minério, em placas de circuito de computadores obsoletos e em resíduos científicos. E, de forma crucial, também desenvolvemos maneiras de regenerar e reciclar tanto o agente de lixiviação quanto o sorvente polimérico. Além disso, estabelecemos métodos para purificar e reutilizar a água empregada no processo.
Ao criar o sorvente polimérico reciclável, desenvolvemos uma química nova e promissora que permite fabricar o polímero usando luz e, depois, “desfazer” o sorvente após ele se ligar ao ouro. Esse procedimento de reciclagem converteu o polímero de volta ao monómero original e, ao mesmo tempo, separou-o do ouro.
O monómero recuperado pôde então ser transformado novamente no polímero capaz de capturar ouro - uma demonstração importante de como o processo se alinha com uma economia circular.
Um caminho longo e complexo pela frente
Nos próximos trabalhos, pretendemos colaborar com a indústria, com governos e com organizações sem fins lucrativos para testar o nosso método em operações de mineração de pequena escala. A meta de longo prazo é disponibilizar uma forma robusta e segura de extrair ouro, eliminando a necessidade de químicos altamente tóxicos como cianeto e mercúrio.
Haverá muitos obstáculos a superar, incluindo ampliar a produção do sorvente polimérico e escalar os processos de reciclagem dos químicos. Para que a adoção aconteça, também precisamos garantir que a velocidade, o rendimento e o custo sejam competitivos em comparação com métodos mais tradicionais de mineração de ouro. Os resultados preliminares são encorajadores. Mesmo assim, ainda há um caminho longo e complexo até que as nossas técnicas substituam o cianeto e o mercúrio.
A nossa motivação mais ampla é apoiar a subsistência dos milhões de mineiros artesanais e de pequena escala que dependem do mercúrio para recuperar ouro.
Em geral, essas pessoas trabalham em regiões remotas e rurais, com poucas outras oportunidades económicas. Queremos apoiar esses mineiros do ponto de vista financeiro, ao mesmo tempo em que oferecemos alternativas mais seguras ao mercúrio. Da mesma forma, o avanço da “mineração urbana” e da reciclagem de lixo eletrônico também seria beneficiado por métodos mais seguros e operacionalmente simples para recuperar metais preciosos.
Ter sucesso na recuperação de ouro a partir do e-waste 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.
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