E-waste: Un gran contaminante a la vez que un gran recurso

Todos tenemos en casa cacharros viejos que ya no usamos como teléfonos móviles, cargadores, baterías y demás artilugios. Muchos otros ya se habrán cansado de amontonar todo esto en casa y lo habrán tirado a la basura. Y es que es una realidad que la basura eléctrica y electrónica e-waste está aumentando de manera significativa en los últimos años. 

El problema de la e-waste

El rápido avance de las tecnologías nos obliga a mantenernos a la última en lo que a aparatos electrónicos se refiere. Cada año salen a la venta mejores teléfonos móviles, ordenadores, relojes inteligentes y demás gadgets. Hoy en día hasta podemos controlar nuestra casa con nuestro smartphone. Pero cuando renovamos alguno de estos dispositivos siempre hay otro que dejamos de utilizar y que con el paso del tiempo llegará a convertirse en e-waste. En 2016, cada persona produjo alrededor de 6.1 kilogramos de e-waste al año, y se estima que este número seguirá aumentando debido al rápido progreso tecnológico.

Estos aparatos contienen metales y otros compuestos potencialmente tóxicos que pueden llegar a causar problemas medioambientales. Además, algunos de estos metales como el oro, la plata o el platino son muy valiosos y escasos en la naturaleza, ya que la mayoría de las reservas ya han sido explotadas. De esta manera, la e-waste se posiciona como una muy buena fuente de metales que nos pueden servir para muchas aplicaciones, a la vez que ayudamos a darle una vida nueva a estos componentes. ¿Pero como podemos acceder a ellos? La respuesta la encontramos como muchas otras veces en seres que no podemos ver a simple vista, los microorganismos.

Uso de microorganismos

Los microorganismos tienen una variedad metabólica inmensa, es decir, son capaces de metabolizar compuestos de lo más dispares, como hidrocarburos o metales pesados. Los metales presentes en la e-waste no iban a ser menos. Estos suelen ser tóxicos para muchos microorganismos, pero algunos de ellos han desarrollado estrategias para reducir su toxicidad. Entre estas estrategias encontramos la inmovilización de metales fuera de su biomasa (por ejemplo, con compuestos quelantes), la unión de metales a su pared celular o la inmovilización de metales dentro de orgánulos, entre muchos otros. Son precisamente estas estrategias las que nos permiten la biorecuperación de dichos metales, también llamada urban mining.

Procesado de la e-waste

Para facilitarle el trabajo a los microorganismos, primero se hace un procesado de la e-waste. Este consta de tres pasos: pretratamiento, separación y refinado y purificación:

  • Pretratamiento: desmontaje de los distintos componentes de la e-waste.
  • Separación: rotura, trituración y pulverización de la e-waste hasta que queda en forma de polvillo para que los microorganismos tengan un mejor acceso a ella.
  • Refinado y purificación: esterilización del polvillo para prevenir el crecimiento de microorganismos indeseados y tratamiento con ácido, seguido de la adición de los microorganismos que vamos a utilizar.

Mecanismos para la biorecuperación de metales

Una vez hecho esto, se pueden seguir distintos procesos para recuperar los metales:

Bioleaching o biolixiviación: transformación de un compuesto metálico no soluble en uno soluble. Por ejemplo, para la solubilización de minerales sulfurosos por arqueas  Sulfolobus metallicus o bacterias como Acidithiobacillus ferrooxidans.

Biosorption o biosorción: proceso pasivo por el que se produce una unión de metales a superficies biológicas. En este caso se pueden utilizar microorganismos vivos o muertos. Por ejemplo, el quitosano (molécula de la pared celular de algunos organismos) se usa para la biosorción de metales pesados.

Bioaccumulation o bioacumulación: acumulación de metales dentro de los microorganismos. Por ejemplo, mediante la unión a proteínas o el almacenamiento en orgánulos. 

Todos estos procesos requieren de unas condiciones específicas para que se obtenga el mayor rendimiento posible. Además, podemos utilizar un solo organismos o un conjunto de ellos, que en algunos casos nos ayudaría a mejorar el rendimiento del proceso.

Conclusiones y futuro de la tecnología

Actualmente el uso de estas tecnologías está en desarrollo y se realiza a pequeña escala. La intención en el futuro es poder desarrollar estos procedimientos a gran escala e incluso incorporar la biorecuperación de metales de e-waste en las plantas municipales de tratamiento de residuos sólidos. Pero antes de eso necesitamos seguir investigando y optimizando los procesos. Para esto último, los organismos modificados genéticamente podrían sernos de gran ayuda.

¿Conocías el impacto que puede tener la e-waste en el medio ambiente y cómo podemos utilizar los microorganismos para evitarlo? Déjalo en comentarios.

Bibliografía

Bindschedler S, Vu Bouquet TQT, Job D, Joseph E, Junier P. Fungal Biorecovery of Gold From E-waste. Adv Appl Microbiol. 2017;99:53-81. 

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Natarajan G, Ting Y-P. Gold biorecovery from e-waste: An improved strategy through spent medium leaching with pH modification. Chemosphere. 2015;136:232-8. 

Rienzie R, Perera ATD, Adassooriya NM. Chapter 6 – Biorecovery of Precious Metal Nanoparticles From Waste Electrical and Electronic Equipments. En: Prasad MNV, Vithanage M, editores. Electronic Waste Management and Treatment Technology [Internet]. Butterworth-Heinemann; 2019 [citado 30 de septiembre de 2020]. p. 133-52. 

1 pensamiento sobre “E-waste: Un gran contaminante a la vez que un gran recurso”

  1. Me ha parecido muy interesante. Yo también estudio biología y justo ahora estoy empezando a dar temas de biotecnología aplicados a la producción industrial y la biorremediación. El reciclaje del e-waste parece un campo muy interesante a desarrollar, y desde luego con mucho futuro.

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Yago Muñiz Baldomir

Biólogo con especial interés en biotecnolgía. Hago divulgación en instagram bajo el nombre de @thebioaholic.