Encontrar perlas en el barro: recuperación ecológica de wolframio a partir de residuos de semiconductores
Los residuos de la industria de semiconductores suelen considerarse un costoso problema de eliminación y un peligro para el medio ambiente. Pero, ¿y si estos residuos pudieran transformarse en un recurso valioso? Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) y del Instituto Avanzado de Tecnología de Samsung (SAIT) han presentado un método ecológico para extraer metales raros de los residuos de semiconductores. Este método innovador no sólo recupera el valioso wolframio, sino que también evalúa su viabilidad económica, ofreciendo una solución sostenible para la gestión de residuos en la industria tecnológica.
Diseño esquemático y evaluación económica de procesos de recuperación de wolframio a partir de aguas residuales de semiconductores.
POSTECH
El profesor Jeehoon Han, del Departamento de Ingeniería Química, junto con el doctorando Yoonjae Lee y el antiguo alumno Hyunseo Choi, colaboraron con el Dr. Soonchun Chung y el Dr. Joonsong Park, del SAIT, para desarrollar un proceso de recuperación del tungsteno respetuoso con el medio ambiente y rentable.
El tungsteno se utiliza ampliamente en electrónica, semiconductores, aviación y automoción. Dada su rareza y el número limitado de países donde se puede extraer, la investigación sobre la recuperación de metales a partir de residuos industriales ha cobrado cada vez más importancia. Para prepararse ante el agotamiento de estos recursos metálicos, es crucial recuperar metales de las aguas residuales industriales. Las aguas residuales industriales, si no se tratan adecuadamente, pueden afectar gravemente a la calidad del agua y del suelo, lo que convierte este campo de investigación en una solución prometedora tanto para la recuperación de recursos como para la protección del medio ambiente.
En este estudio, el equipo de investigadores utilizó la biolixiviación para recuperar el wolframio de las aguas residuales generadas por la industria de fabricación de semiconductores y evaluó la viabilidad económica de la tecnología. Los microorganismos, que pueden obtener de los metales la energía necesaria para su supervivencia y crecimiento, disuelven los metales a partir de minerales o residuos utilizando sus capacidades naturales. Este método, comparado con los procesos químicos tradicionales, tiene un menor impacto ambiental y puede extraer metales con un coste y una energía relativamente bajos.
Los investigadores utilizaron el hongo Penicillium simplicissimum, presente habitualmente en el suelo, el aire y las plantas, para disolver el wolframio y otros metales. Tras la biolixiviación, recuperaron el wolframio de la solución mediante dos procesos de purificación: adsorción-desorción con carbón activado y precipitación con paratungstato de amonio (APT).
El análisis económico reveló que el proceso de adsorción-desorción basado en carbón activado era aproximadamente un 7% más barato que el proceso de precipitación. El estudio concluyó que la mejora de la adaptación y el crecimiento de las cepas microbianas, así como la reducción del tiempo de reacción, eran cruciales para aumentar la eficacia del proceso. La investigación confirmó la viabilidad económica de un proceso respetuoso con el medio ambiente para tratar las aguas residuales de la industria de semiconductores, destacando su importancia para prevenir la contaminación ambiental y reciclar recursos.
El profesor Jeehoon Han, de POSTECH, destacó: "Nuestro estudio demuestra la viabilidad económica e industrial de un proceso de biolixiviación ecológico para la recuperación del wolframio". El Dr. Soonchun Chung, del SAIT, añadió: "Pretendemos mejorar la viabilidad económica de este proceso desarrollando cepas microbianas de alta eficacia."
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