Levedura de cerveja usada pode ajudar-nos a reciclar os resíduos metálicos

À medida que o mundo se torna cada vez mais dependente da tecnologia eletrónica, procura-se encontrar formas de a reciclar eficazmente. Mas esta contém frequentemente muitos metais diferentes, que são difíceis de separar para uma reciclagem eficaz. Os cientistas descobriram agora que a levedura de cerveja usada, um subproduto do fabrico de cerveja, pode ser usada várias vezes para recuperar metais como o alumínio, o zinco e o cobre de uma solução. Quando o método foi testado num fluxo de resíduos polimetálicos, recuperou-se mais de 50% do cobre e 90% do zinco presentes.

Quando reciclamos dispositivos eletrónicos que já não podemos utilizar, esperamos tirar o máximo partido dos preciosos recursos naturais que foram utilizados na sua construção. Mas os resíduos eletrónicos são notoriamente difíceis de reciclar, porque é difícil separar os diferentes metais presentes nos resíduos. Os cientistas descobriram uma forma de capturar seletivamente os metais de um fluxo de resíduos utilizando levedura de cerveja usada. E não é só isso: a levedura pode ser reutilizada, tornando o processo ainda mais amigo do ambiente.

“Os resíduos eletrónicos são difíceis de reciclar porque são muito heterogéneos”, afirmou Klemens Kremser da Universidade de Recursos Naturais e Ciências da Vida de Viena, autor correspondente do artigo na revista Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. “Colocar os metais em solução é um primeiro passo, mas a recuperação seletiva dos metais continua a ser um desafio. Em comparação com processos como a precipitação química, a biossorção utilizando levedura de cerveja usada apresenta uma abordagem barata e amiga do ambiente”, acrescentou.

Gostar ou odiar?

Já existem várias opções para separar os diferentes metais componentes dos resíduos eletrónicos, incluindo outros biossorventes – materiais biológicos que podem ser utilizados para absorver a poluição.

No entanto, todas elas têm desvantagens significativas. Por exemplo, a precipitação química produz escórias contaminadas, enquanto o biochar – um biossorvente semelhante ao carvão vegetal – é difícil de separar das águas residuais.

Por isso, os cientistas viraram-se para a levedura de cerveja. Uma vez que os restos de levedura de cerveja são um subproduto comum do fabrico de cerveja, são baratos e estão amplamente disponíveis. Esta investigação foi apoiada pelo COMET (Centro de Competência para Tecnologias Excelentes), o programa austríaco para centros de competência.

Os cientistas adquiriram 20 litros de levedura de cerveja usada, separaram a biomassa dos restos de resíduos de fabrico de cerveja e secaram a biomassa. As interações eletrostáticas na superfície da levedura permitem que os iões metálicos adiram a essa superfície – um processo chamado adsorção. A alteração do pH desta solução altera as interações, o que pode permitir que a levedura adsorva mais ou diferentes iões metálicos, dependendo do conteúdo da solução e do pH específico.

Os cientistas escolheram testar a biomassa de levedura contra o zinco, o alumínio, o cobre e o níquel, metais economicamente importantes. Testaram cada solução de metal numa gama de diferentes pHs e temperaturas, para avaliar se era possível aumentar a força das interações e recuperar mais metal. Os cientistas também testaram a levedura num fluxo real de resíduos polimetálicos.

“A utilização de biomassa residual para a recuperação de metais não é um processo completamente novo, mas a seletividade dos processos de biossorção é um fator-chave para a recuperação eficiente de metais a partir de fluxos de resíduos polimetálicos”, afirmou Anna Sieber, bolseira de doutoramento do K1-MET, um centro de investigação metalúrgica austríaco, e primeira autora do artigo.

“Demonstramos altas taxas de recuperação de metal de uma solução complexa de metal usando uma biomassa barata e amiga do ambiente. A biomassa de levedura é considerada um organismo seguro, e a reutilização demonstrada da biomassa torna-a uma abordagem economicamente viável”, acrescentou.

Reduzir, reutilizar, reciclar

Os cientistas conseguiram recuperar mais de 50% do alumínio, mais de 40% do cobre e mais de 70% do zinco das soluções metálicas testadas. Mais de 50% do cobre e mais de 90% do zinco foram recuperados do fluxo de resíduos polimetálicos em que testaram a levedura.

A alteração da temperatura teve relativamente pouco impacto na eficiência, exceto no caso do zinco, em que aumentou a taxa de recuperação em 7,6%. Da mesma forma, o ajuste do pH teve um efeito limitado na maioria das soluções de metal, exceto no caso do alumínio, em que melhorou a eficiência da recuperação em 16%.

“Os metais podem ser removidos da superfície da levedura por meio de tratamento ácido e, portanto, podem ser reciclados”, disse Sieber, acrescentando que “seria interessante investigar potenciais aplicações para estes metais recuperados”.

A própria levedura também pode ser reciclada sem afetar fortemente a sua capacidade de recuperação de metais: os cientistas conseguiram utilizá-la cinco vezes para recuperar metais diferentes.

No entanto, os cientistas advertem que o processo de recuperação de metais precisa de ser testado com estudos muito maiores em condições reais antes de poder ser implementado à escala industrial.

“O processo de remoção de metais neste estudo foi optimizado para os quatro metais em questão”, disse Kremser. “A concentração de iões metálicos potencialmente interferentes era muito baixa nas nossas soluções de partida, mas seria importante ter isto em conta ao aplicar esta abordagem a diferentes soluções de metais mistos”, concluiu.