Recentemente, o mundo passou a enxergar a biomineração como um possível caminho para mitigar os “efeitos colaterais” causados pela extração tradicional (Figura 1).
Em 2018, o Brasil passou a ocupar a oitava posição no ranking dos maiores países mineradores do mundo, segundo o Congresso Mundial de Mineração. O setor mineral passou a representar 4,2% do Produto Interno Bruto (PIB) do país e cerca de 20% do valor das exportações brasileiras, com aproximadamente 473.9 milhões de toneladas de minérios extraídos segundo o Ministério de Minas e Energia.
No entanto, apesar de ser uma atividade essencial para o desenvolvimento econômico e social, o processo de mineração convencional gera diversos resíduos e gases, e problemas ambientais, como a contaminação de solos e cursos de água por metais pesados; desmatamento, poluição do ar, por exemplo. Dê uma olhada nessa área de mineração (Figura 2) completamente devastada!!!! O que você observa? Ficou confuso ou em dúvida? vou explicar.
A imagem mostra o local de extração de minérios com grande parte representando o reservatório de água (com coloração esverdeada) local onde ocorre o despejo de resíduos minerais.
E nos meios aquáticos já parou para pensar no que acontece?
O que ocorre é que a mineração tradicional promove a poluição principalmente por lama e por substâncias como óleo, graxa e metais pesados altamente tóxicos. A coisa realmente é séria.
Mas como fazer para mitigar tantos ‘’efeitos colaterais’’ ? A resposta está na inovação conhecida como biomineração que é utilização de microrganismos na extração de metais de interesse econômico de minérios de rocha ou resíduos de minas.
Mas que microrganismo seria esse? São bactérias capazes de catalisar a oxidação de ferro ferroso (Fe⁺²) em ferro férrico (Fe⁺³) em corpos d’água de baixo pH.
Mas qual o nome dessa bactéria tão útil? calma, calma vou dizer mas desafio você a falar três vez em voz alta e bem rapidinho o nome ‘’Acidithiobacillus ferrooxidans’’ É, é este o nome.
Além de catalisar o óxido ferroso a férrico, essa bactéria é capaz de promover dissolução oxidativa da pirita (FeS2), o mineral de sulfeto mais abundante na litosfera (superfície terrestre). A seguir, um modelo bacteriano (Figura 3) muito similar a nossa bactéria catalisadora.
Mas atenção, apesar de parecer nova, a biomineração já existia desde os tempos medievais (conhecida também como século V-XV) em minas de cobre na Espanha, na China e no País de Gales. Nessa época, eram feitas inundações de poços (ao ar livre) e minas com água contendo ferro metálico com rendimento de extração anual de 20 a 25% de cobre residual.
Essa “transformação” de ferro em cobre trata de uma reação eletroquímica que ainda é usada para produzir derivados de cobre a partir de soluções de lixiviação geradas em operações de biomineração de despejo. E sabe como essa transformação foi por muito tempo chamada? Alquimia (uma mistura de misticismo, e conhecimentos de química, física, antropologia, espiritualidade, matemática e metalurgia) ou a química da idade média.
E como ocorre a biomineração em escala industrial?
Normalmente em grandes reatores fechados, conhecidos como biorreatores contendo água, microorganismos, bactérias, arquéias ou fungos, o minério desejado e, ocasionalmente, uma fonte de energia para os micróbios. A utilização de uma fonte de energia varia de acordo com o microorganismo específico que realiza o trabalho. Citarei dois exemplos:
Confuso?! Se estiver, então siga esta analogia.
Nós, seres humanos, retiramos metais como cálcio, sódio, Potássio, cádmio de alimentos durante nossas refeições, não é mesmo? Enquanto que os organismos mencionado por exemplo, quando no processo de lixiviação biológica absorvem metais dissolvendo-os dos minérios por meio da produção de ácidos orgânicos, permitindo, assim, uma fácil captação destes.
Todos os seres vivos necessitam retirar metais de alguma fonte para que suas enzimas funcionem corretamente. E agora, está mais claro!
Existem outras formas de biomineração e vou explicar rapidamente só por curiosidade. A primeira, denominada de biolixiviação de pilha e a segunda, biolixiviação de despejo. A primeira, refere-se a borrifação de uma mistura aquosa de microorganismos sobre uma pilha de lixiviação, então a solução formada é coletada e processada para ajudar a recuperar ainda mais metal. A segunda, uma solução aquosa de inóculo é continuamente pulverizada sobre o minério e depois disso, o líquido restante é reunido no fundo do tanque e processado para recuperação de metal. suplementar.
A biomineração é o futuro?
A empresa BRAIN (Biotechnology Research and Information Network, sediada na Alemanha, está desenvolvendo uma forma de utilizar a biomineração para extrair metais de lixos eletrônicos. Resumidamente, consiste em criar unidades de contêineres contendo todos os componentes necessários para a biolixiviação de metais preciosos, e foi projetada para ser uma opção flexível para empresas industriais que buscam extrair metais de vários fluxos de resíduos.
Outro destaque é a empresa Mint Innovation, sediada em Nova Zelândia que resumidamente, objetiva criar minas urbanas extratoras biologicamente de metais precisos em grandes cidades do mundo transformando através de biomassa microbiana o lixo eletrônico agressivos ou tóxico e reduzindo significativamente a demanda de energia e, consequentemente, a pegada de CO₂ dos processos de recuperação de metal em comparação com a mineração convencional e a reciclagem química de ouro.”
Vantagens. A sustentabilidade do processo ao substituir produtos químicos agressivos ou tóxicos por biomassa microbiana, e redução significativa da demanda de energia e, consequentemente, a emissão de CO₂ dos processos de recuperação de metal em comparação com a mineração convencional e a reciclagem química de ouro.”
E aí, a biomineração é o futuro?
AMERICAN GEOSCIENCES INSTITUTE. What is biomining?. Disponível em: https://www.americangeosciences.org/critical-issues/faq/what-biomining. Acesso em: 23/01/2022.
C. L. BRIERLEY. How will biomining be applied in future?. Disponível em: http://tnmsc.csu.edu.cn/down/upfile/soft/200916/02-p1302.pdf. Acesso em: 23/01/2022.
EVERTS, Sarah. Mining With Microbes. Disponível em: https://cen.acs.org/articles/90/i42/Mining-Microbes.html. Acesso em: 24/01/2022.
JHONSON, Barrie. The Evolution, Current Status, and Future Prospects of Using Biotechnologies in the Mineral Extraction and Metal Recovery Sectors. Disponível em: https://www.mdpi.com/2075-163X/8/8/343/htm. Acesso em: 24/01/2022.
MITHA, Farhan. Biomining: Turning Waste into Gold with Microbes, Disponível em: https://www.labiotech.eu/in-depth/biomining-sustainable-microbes/. Acesso em: 24/01/2022.
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