Valéria Dias / Agência USP de Notícias
Pesquisa da bióloga Luciana Harue Yamane abre a possibilidade para a extração de metais das placas de circuito impresso por meio de um processo biohidrometalúrgico, ou seja, que utiliza bactérias durante uma das etapas. Além de ter rendido um pedido de patente relacionado à adaptação da bactéria A. ferrooxidans-LR (responsável por extrair o cobre dessas placas), a tese de doutorado realizada na Escola Politécnica (Poli) da USP recebeu menção honrosa no Prêmio Dow-USP de Sustentabilidade 2012, além de ter sido indicada ao Prêmio Capes de Teses 2012.
As placas de circuito impresso de computadores e notebooks contêm metais valiosos como ouro, prata, platina e paládio, além do cobre. No Brasil, não existem indústrias especializadas na recuperação desses metais. Por isso, anualmente, toneladas de placas são vendidas para empresas estrangeiras que, por dominarem a tecnologia, apresentam lucros bastante elevados: o ouro, por exemplo, apesar de estar presente em pequenas quantidades, tem muito valor. “Dados sobre a composição das placas de circuito estimam que em uma tonelada de placas de circuito impresso, o ouro corresponde a cerca de 0,01%, ou seja, 100 gramas”, destaca.
Luciana explica que, tradicionalmente, os metais são extraídos utilizando-se processos químicos e pirometalúrgicos. No caso da Umicore, indústria sediada na Bélgica que realiza a extração de metais e é uma referência mundial deste setor, as placas são colocadas em fornos para eliminar a parte polimérica e a separação dos metais ocorre posteriormente.
Método biohidrometalúrgico
Na pesquisa é proposto um método diferente para a extração de metais, utilizando processos físicos, químicos e biológicos. A bióloga trabalhou com 50 quilos de placas de circuito impresso obtidas em equipamentos obsoletos disponibilizados pela Escola Politécnica. Num primeiro momento, as placas foram homogeneizadas e reduzidas de tamanho com o uso de um moinho de martelos que triturou o material até deixá-lo com cerca de 2 milímetros de tamanho.
No próximo passo, o material foi colocado em uma esteira. Um separador magnético separou ferro e níquel, restando apenas o material não-magnético (onde o cobre e os metais preciosos ficaram concentrados).
Luciana explica que a extração do ouro e da prata pode ser feita por um processo chamado cianetação. Entretanto, não pode haver cobre na mistura pois, se houver, em vez de atacar o ouro, o cianeto ataca o cobre da mistura. Foi aí que a bióloga decidiu utilizar uma via alternativa: a biolixiviação, que é o uso de bactérias para extrair o cobre. “Essas bactérias costumam ser usadas para extração de cobre de minérios refratários, ou seja, com baixa concentração”, explica. As bactérias utilizadas no estudo foram isoladas pelos professores Oswaldo Garcia Júnior e Denise Bevilacqua, da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara e cedidas a pedido de Luciana.
O material com o cobre e os metais preciosos foi colocado em um meio líquido contendo as bactérias. “O problema é que nos primeiros testes, as bactérias morriam quando adicionávamos a mistura”, conta. “Foi necessário um processo de adaptação bacteriana, que desenvolvemos durante meses, para aumentar a eficiência e reduzir a mortalidade das bactérias a esse resíduo inicialmente tóxico a elas. É este processo que está sendo patenteado”, explica.
Os resultados mostraram que a bactéria A. ferrooxidans-LR, após o processo de adaptação, foi capaz de solubilizar os metais, em especial o cobre, que foi 98% lixiviado, por meio de um processo “ecofriendly” deixando assim o ouro mais concentrado para a etapa de cianetação.
Segundo Luciana, esse método é mais vantajoso: no processo químico é preciso ir adicionado ácido para extrair o cobre. Com o uso das bactérias, elas mesmas reciclam o ácido responsável pela lixiviação do cobre. “Outra vantagem é que a biolixiviação é mais barata e não emite gases poluentes, como no caso do processo pirometalúrgico. As bactérias são resistentes, vivem em temperatura ambiente, sem necessidade de refrigeração”, diz. “Entretanto, trata-se de um método mais demorado, podendo levar até 15 dias para extrair todo o cobre da mistura”, pondera.
Pela biolixiviação, o cobre sai da mistura da forma sólida para a forma solúvel (Cu+2). O que sobra é um pó, formado por polímeros e os metais preciosos. Pelo método da cianetação esses metais podem, então, ser extraídos.
A tese de doutorado Recuperação de metais de placas de circuito impresso de computadores obsoletos através de processo biohidrometalúrgico foi defendida em abril de 2012 sob a orientação do professor Jorge Alberto Soares Tenório, da Poli. A pesquisa teve apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).
Placas de circuito impresso
As placas de circuito impresso estão presentes em todos equipamentos eletroeletrônicos, desde geladeiras até computadores. Quanto mais tecnologia utilizar um produto, mais representativa será a placa: as de um smartphone ou computador são bem maiores que as de geladeiras. Os circuitos são feitos de fibra de vidro e cobre devido a sua capacidade de condutividade elétrica e alguns contatos recebem um banho de ouro para evitar a oxidação do metal.
Mais informações: email lucianayamane@gmail.com, com Luciana Harue Yamane