Nova técnica sustentável para extrair ouro do lixo electrónico pode substituir cianeto e mercúrio

Em 2022, a humanidade gerou cerca de 62 milhões de toneladas de lixo electrónico - volume suficiente para encher mais de 1.5 milhões de camiões do lixo. Face a 2010, isto representa um aumento de 82%, e as projecções apontam para 82 milhões de toneladas em 2030.

Este lixo electrónico inclui portáteis e telemóveis antigos, que guardam materiais valiosos como o ouro. Menos de um quarto é recolhido e reciclado de forma adequada. Ainda assim, uma técnica que eu e os meus colegas desenvolvemos para extrair ouro do lixo electrónico de modo seguro e sustentável pode ajudar a inverter este cenário.

A nossa nova técnica de extracção de ouro - descrita num artigo publicado hoje na Nature Sustainability - pode também tornar a mineração de ouro em pequena escala menos tóxica para as pessoas e para o planeta.

Procura global de ouro em forte crescimento

O ouro tem desempenhado, há muito, um papel central na vida humana. Durante séculos, foi usado como moeda e como suporte para a arte e a moda. Hoje, mantém-se indispensável em indústrias modernas como a electrónica, o fabrico de químicos e o sector aeroespacial.

No entanto, apesar de a procura mundial por este metal precioso estar a disparar, a sua extracção causa danos ambientais significativos.

Dois problemas evidentes são a desflorestação e a utilização de substâncias químicas perigosas. Na mineração formal e em grande escala, recorre-se amplamente ao cianeto - altamente tóxico - para libertar o ouro do minério. Embora o cianeto possa ser degradado, a sua utilização pode afectar a vida selvagem, e as barragens de rejeitados que armazenam subprodutos tóxicos das operações mineiras representam um risco para o ambiente em sentido lato.

Já na mineração artesanal e em pequena escala, o mercúrio é usado de forma extensa para recuperar ouro. Nesse processo, o ouro reage com o mercúrio, formando um amálgama denso que se separa com facilidade. Depois, o ouro é obtido ao aquecer o amálgama, para volatilizar o mercúrio.

A mineração artesanal e em pequena escala é, à escala do planeta, a maior fonte de poluição por mercúrio. Estas emissões colocam os mineiros em perigo e contaminam o ambiente. São necessárias abordagens novas para reduzir os impactos associados à mineração de ouro.

Uma alternativa mais segura para a extracção de ouro

A nossa equipa interdisciplinar de cientistas e engenheiros criou uma técnica nova para extrair ouro tanto de minério como de lixo electrónico. O objectivo foi disponibilizar uma opção mais segura do que o mercúrio e o cianeto, diminuindo as consequências para a saúde humana e para o ambiente.

Ao longo do tempo, foram propostas muitas técnicas para extrair ouro de minério ou de lixo electrónico, incluindo métodos sem mercúrio e sem cianeto. Contudo, uma parte destas soluções fica limitada em termos de velocidade, rendimento, escala e custo. Além disso, muitas abordagens analisam apenas um passo de todo o processo de recuperação do ouro, e aspectos como reciclagem e gestão de resíduos acabam frequentemente por ser desvalorizados.

Em contrapartida, a nossa estratégia foi desenhada com a sustentabilidade em mente ao longo de toda a cadeia - extracção, recuperação e refinação. A nossa nova tecnologia de lixiviação utiliza um químico comum na desinfecção de água e na cloragem de piscinas: o ácido tricloroisocianúrico.

Quando este produto, barato e amplamente disponível, é activado com água salgada, consegue reagir com o ouro e transformá-lo numa forma solúvel em água.

Para recuperar o ouro dessa solução, criámos um sorvente polimérico rico em enxofre. Sorventes poliméricos permitem isolar uma substância específica a partir de um líquido ou gás, e o nosso é obtido ao ligar um bloco de construção essencial (um monómero) por meio de uma reacção em cadeia.

Este sorvente é particularmente interessante porque deriva de enxofre elementar: uma matéria-prima barata e muito abundante. O sector petrolífero gera mais enxofre do que consegue utilizar ou vender, pelo que a síntese do nosso polímero oferece um destino novo para este recurso subaproveitado.

O nosso polímero conseguiu ligar-se de forma selectiva ao ouro e removê-lo da solução, mesmo quando a mistura continha muitos outros tipos de metais.

Demonstrámos estes métodos simples de lixiviação e recuperação em minério, em placas de circuito de computadores obsoletos e em resíduos científicos. De forma importante, desenvolvemos também formas de regenerar e reciclar tanto o químico de lixiviação como o sorvente polimérico. Paralelamente, estabelecemos métodos para purificar e reutilizar a água empregue no processo.

Ao desenvolver o sorvente polimérico reciclável, concebemos uma química nova e promissora para fabricar o polímero com luz e, depois, "desfazer" o sorvente após este se ligar ao ouro. Este método de reciclagem reconverteu o polímero no seu monómero original e separou-o do ouro.

Em seguida, o monómero recuperado pôde ser novamente transformado no polímero que liga ouro - uma demonstração relevante de alinhamento do processo com os princípios de uma economia circular.

Um caminho longo e complexo pela frente

Em trabalhos futuros, tencionamos colaborar com a indústria, com entidades governamentais e com organizações sem fins lucrativos para testar o nosso método em operações de mineração em pequena escala. A nossa ambição de longo prazo é disponibilizar um método robusto e seguro de extracção de ouro, eliminando a necessidade de químicos extremamente tóxicos como o cianeto e o mercúrio.

Haverá muitos obstáculos a ultrapassar, incluindo o aumento de escala na produção do sorvente polimérico e nos processos de reciclagem química. Para que haja adopção, teremos também de assegurar que velocidade, rendimento e custo competem com as abordagens mais tradicionais de mineração de ouro. Os nossos resultados preliminares são encorajadores, mas ainda existe um percurso longo e complexo até que estas novas técnicas substituam o cianeto e o mercúrio.

A nossa motivação mais ampla passa por apoiar os meios de subsistência dos milhões de mineiros artesanais e de pequena escala que dependem do mercúrio para recuperar ouro.

Estas pessoas trabalham, em geral, em zonas remotas e rurais, onde existem poucas alternativas económicas. O nosso objectivo é ajudá-las a manter viabilidade económica, oferecendo ao mesmo tempo alternativas mais seguras ao mercúrio. Do mesmo modo, o crescimento da "mineração urbana" e da reciclagem de lixo electrónico beneficiaria de métodos mais seguros e operacionalmente simples para recuperar metais preciosos.

O sucesso na recuperação de ouro a partir de lixo electrónico reduzirá também a necessidade de mineração primária e, por essa via, diminuirá o seu impacto ambiental.

Justin M. Chalker, Professor de Química, Flinders University

Este artigo é republicado a partir de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.