Los residuos de la industria de los semiconductores se consideran generalmente un problema de eliminación costoso y un peligro para el medio ambiente. Pero ¿qué pasaría si estos residuos pudieran transformarse en un recurso valioso? En un desarrollo interesante, investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) y el Instituto Avanzado de Tecnología de Samsung (SAIT) han presentado un método ecológico para extraer metales raros de desechos de semiconductores. Este método innovador no solo recupera el valioso tungsteno sino que también evalúa su viabilidad económica, proporcionando una solución sostenible para la gestión de residuos en la industria tecnológica.
El profesor de ingeniería química Jihoon Han, junto con el candidato a doctorado Yunjae Lee y el ex alumno Hyunseo Choi, colaboraron con el Dr. Sunchun Chung y el Dr. Junsong Park de SAIT para ser pioneros en un proceso rentable y respetuoso con el medio ambiente para la recuperación de tungsteno. Su investigación apareció como portada del suplemento. ACS Química e Ingeniería Sostenible.
El tungsteno se utiliza ampliamente en las industrias electrónica, de semiconductores, de aviación y de automoción. Debido a su rareza y al número limitado de países donde se puede extraer, la investigación sobre la recuperación del metal a partir de desechos industriales se ha vuelto cada vez más importante. Para prepararse para el agotamiento de estos recursos metálicos, la recuperación de metales de las aguas residuales industriales es crucial. Las aguas residuales industriales, si no se tratan adecuadamente, pueden afectar gravemente la calidad del agua y el suelo, lo que convierte a esta área 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 investigación utilizó la biolixiviación para recuperar tungsteno de las aguas residuales generadas por la industria de fabricación de semiconductores y evaluó la viabilidad económica de la tecnología. Los microorganismos, que pueden extraer de los metales la energía que necesitan para sobrevivir y crecer, utilizan sus capacidades naturales para disolver metales de minerales o desechos. En comparación con los procesos químicos tradicionales, este método tiene un menor impacto ambiental y puede extraer metales con relativamente menos energía y costo.
Los investigadores utilizaron hongos. El cepillo más simpleEl tungsteno y otros metales se encuentran comúnmente en el suelo, el aire y la vegetación para disolverse. Después de la biolixiviación, recuperaron tungsteno de la solución mediante dos procesos de purificación: adsorción-desorción basada en carbón activado y precipitación de paratungstato de amonio (APT).
El análisis económico ha demostrado que el proceso de adsorción-desorción basado en carbón activado es aproximadamente un 7 por ciento más barato que el proceso de precipitación. Los estudios han demostrado que mejorar la adaptación y el crecimiento de las cepas microbianas, así como reducir el tiempo de reacción, era fundamental para aumentar la eficiencia del proceso. El estudio confirmó la viabilidad económica de un proceso respetuoso con el medio ambiente para el tratamiento de aguas residuales de la industria de semiconductores, destacando su importancia para prevenir la contaminación ambiental y reciclar recursos.
“Nuestro estudio demuestra la viabilidad económica e industrial de un proceso de biolixiviación ecológico para la recuperación de tungsteno”, destacó el profesor Jeehoon Han de POSTECH. El Dr. Sunchun Chung de SAIT añadió: “Nuestro objetivo es aumentar la viabilidad económica de este proceso generando cepas microbianas de alta eficiencia”.
Esta investigación fue apoyada por el Instituto Avanzado de Tecnología Samsung y el Programa de Jóvenes Investigadores financiado por el Ministerio de Ciencia y TIC.