Nova técnica para extrair ouro do lixo eletrônico e reduzir riscos da mineração

Em 2022, a humanidade gerou cerca de 62 milhões de toneladas de lixo eletrônico - volume suficiente para encher mais de 1,5 milhão de camiões de lixo. Isso representa um aumento de 82% em relação a 2010 e a projeção é que chegue a 82 milhões de toneladas em 2030.

Esse lixo eletrônico inclui laptops e telemóveis antigos, que trazem materiais valiosos, como o ouro. Menos de um quarto de todo esse volume é recolhido e reciclado de forma adequada. No entanto, uma técnica nova que eu e colegas desenvolvemos para extrair ouro do lixo eletrônico com segurança e de maneira sustentável pode ajudar a mudar esse cenário.

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

Demanda global em forte alta

O ouro desempenha um papel central na vida humana há muito tempo. Por séculos, serviu como moeda e também como matéria-prima para arte, moda e ornamentação. Além disso, é um componente indispensável em sectores modernos, como eletrônica, produção química e aeroespacial.

Só que, ao mesmo tempo que a procura global por esse metal precioso dispara, a sua extração por mineração causa danos ambientais.

Dois problemas recorrentes são o desmatamento e o uso de substâncias tóxicas. Na mineração formal, de grande escala, o cianeto - extremamente tóxico - é amplamente empregado para extrair ouro do minério. Embora o cianeto possa ser degradado, o seu uso pode prejudicar a vida selvagem; além disso, barragens de rejeitos que armazenam subprodutos tóxicos das operações mineradoras representam um risco para o ambiente em geral.

Já na mineração artesanal e de pequena escala, o mercúrio é utilizado extensivamente na recuperação do ouro. Nesse procedimento, o ouro reage com o mercúrio e forma um amálgama denso, que pode ser isolado com facilidade. Depois, o ouro é obtido ao aquecer o amálgama para vaporizar o mercúrio.

A mineração artesanal e de pequena escala é a maior fonte de poluição por mercúrio no planeta. As emissões de mercúrio colocam os mineiros em perigo e contaminam o ambiente. Por isso, são necessários novos métodos para reduzir os impactos da mineração de ouro.

Uma alternativa mais segura

A nossa equipa interdisciplinar, composta por cientistas e engenheiros, criou uma técnica nova para extrair ouro tanto de minérios quanto de lixo eletrônico. O objectivo foi oferecer uma opção mais segura do que mercúrio e cianeto, diminuindo os efeitos na saúde e no ambiente associados à mineração de ouro.

Diversas técnicas já foram relatadas para a extração de ouro de minérios ou de lixo eletrônico, incluindo abordagens sem mercúrio e sem cianeto. Contudo, muitas dessas soluções esbarram em limitações de velocidade, rendimento, escala e custo. Com frequência, também analisam apenas uma etapa do processo completo de recuperação do ouro, deixando em segundo plano a reciclagem e a gestão de resíduos.

Em vez disso, a nossa proposta incorporou a sustentabilidade ao longo de todas as fases: extração, recuperação e refino. A nossa nova tecnologia de lixiviação utiliza um químico comum na desinfeção de água e na cloração de piscinas: o ácido tricloroisocianúrico.

Quando esse composto, amplamente disponível e de baixo custo, é activado com água salgada, ele consegue reagir com o ouro e convertê-lo numa forma solúvel em água.

Para recuperar o ouro da solução, desenvolvemos um sorvente polimérico rico em enxofre. Sorventes poliméricos servem para isolar uma determinada substância de um líquido ou gás; no nosso caso, o material é produzido ao unir um bloco de construção essencial (um monómero) por meio de uma reação em cadeia.

O nosso sorvente polimérico chama a atenção por ser derivado de enxofre elementar, uma matéria-prima barata e muito abundante. O sector petrolífero gera mais enxofre do que consegue usar ou vender, e a nossa síntese polimérica representa uma nova aplicação para esse recurso subaproveitado.

O polímero demonstrou capacidade de se ligar seletivamente ao ouro e removê-lo da solução, mesmo quando muitos outros tipos de metais estavam presentes na mistura.

Os métodos simples de lixiviação e recuperação foram demonstrados com minério, placas de circuito de computadores obsoletos e resíduos científicos. De forma importante, também desenvolvemos procedimentos para regenerar e reciclar tanto o químico 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 para produzir o polímero com luz e, depois, "desfazer" o sorvente após ele capturar o ouro. Esse método de reciclagem converteu o polímero de volta ao seu monómero original e separou o material do ouro.

Em seguida, o monómero recuperado pôde ser transformado novamente no polímero que se liga ao ouro - uma demonstração relevante de como o processo se alinha a uma economia circular.

Um caminho longo e complexo pela frente

Em trabalhos futuros, pretendemos colaborar com a indústria, governos e organizações sem fins lucrativos para testar o nosso método em operações de mineração de pequena escala. A nossa meta de longo prazo é disponibilizar um procedimento robusto e seguro de extração de ouro, eliminando a necessidade de químicos altamente tóxicos como cianeto e mercúrio.

Haverá muitos desafios a superar, incluindo a ampliação da produção do sorvente polimérico e dos processos de reciclagem do químico. Para que haja adoção, também precisamos garantir que velocidade, rendimento e custo sejam competitivos em comparação com métodos mais tradicionais de mineração de ouro. Os nossos resultados preliminares são encorajadores, mas ainda existe um caminho longo e complexo antes de as novas técnicas substituírem cianeto e 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, eles trabalham em áreas remotas e rurais, com poucas alternativas económicas. O nosso objectivo é dar suporte económico a esses mineiros, ao mesmo tempo que oferecemos alternativas mais seguras ao mercúrio. Da mesma forma, o avanço da "mineração urbana" e da reciclagem de lixo eletrônico também se beneficiaria de métodos mais seguros e operacionalmente simples para recuperar metais preciosos.

Ter sucesso na recuperação de ouro a partir do lixo eletrônico também reduzirá a necessidade de mineração primária e, assim, diminuirá o impacto ambiental associado.

Justin M. Chalker, Professor de Química, Flinders University

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.