Bactéria pode ajudar na extração a partir de rejeitos

17/08/2023
Pesquisa mostra que processo de biolixiviação pode acelerar a extração de níquel de rejeitos de pirrotita, em mina da Vale em Sudbury.
Foto: Patrick Diep/Universidade de Toronto

 

Uma pesquisa da Faculdade de Ciências Aplicadas e Engenharia da Universidade de Toronto mostra que uma cepa de bactéria pode ser geneticamente modificada para acelerar a extração de níquel de rejeitos de pirrotita.

O caminho para a descoberta começou em 2010, quando um aluno coletou uma amostra de um local de rejeitos de pirrotita na Clarabelle Mill da Vale, perto de Sudbury, Ontário. A amostra foi analisada em laboratório e a equipe de pesquisa identificou uma nova cepa de uma espécie de bactéria chamada Acidithiobacillus ferridurans , que prospera em ambientes extremamente ácidos e ricos em metais pesados. 

Desde então, pesquisadores de engenharia da Universidade de Toronto, incluindo Radhakrishnan Mahadevan, Elizabeth Edwards e Vladimiros Papangelakis, mapearam a sequência do genoma do micróbio, que foi publicada na revista Microbiology Resource Announcements em 2020, e têm trabalhado para aprimorar suas capacidades de biolixiviação.

Os rejeitos das operações de mineração de níquel são ricos em ferro e enxofre, juntamente com vestígios de níquel. Quando tais rejeitos são expostos ao oxigênio, o enxofre sofre oxidação para formar sulfato, que é um componente do ácido sulfúrico. A água é usada para cobrir os rejeitos para retardar o processo de oxidação, mas com o tempo as lagoas ainda podem se tornar altamente ácidas quando expostas ao oxigênio. 

Os pesquisadores têm usado a evolução adaptativa para aumentar as capacidades acidófilas da cepa bacteriana. Os pesquisadores coletaram amostras que cresceram bem na presença de baixas concentrações de rejeitos de mineração e as expuseram a concentrações cada vez mais altas. Com o tempo, as cepas tornaram-se mais eficazes na realização das principais reações químicas utilizadas na biolixiviação.

Além disso, os pesquisadores também estão usando técnicas de bioengenharia para editar genes. Os pesquisadores estão trabalhando para aprimorar essa capacidade por meio da bioengenharia.

Por meio de uma combinação de engenharia genética e engenharia de processo, os pesquisadores esperam interromper a produção de ácido sulfúrico produzindo enxofre elementar como um subproduto potencial que pode ser vendido para aplicações comerciais, por exemplo, produção de fertilizantes.   

O próximo passo é pilotar a descoberta, tudo na esperança de eventualmente permitir a aplicação generalizada da tecnologia de biolixiviação.

Em abril deste ano, o projeto recebeu um total de US$ 6 milhões em financiamento: US$ 2 milhões por meio da Ontario Genomics da Genome Canada, US$ 2 milhões do governo de Ontário e seis empresas do setor de mineração, incluindo Vale, Glencore, Metso, BacTech, MIRARCO e Yakum Consulting, estão fornecendo cerca de US$ 2 milhões em financiamento e contribuições em espécie, que incluem matérias-primas para testes.

Atualmente, existem cerca de 100 milhões de toneladas secas de resíduos de pirrotita niquelífera armazenados em bacias de rejeitos localizadas na área de Sudbury.

Os pesquisadores esperam ter uma cepa bacteriana e um processo associado que esteja pronto para ser testado em campo em três a cinco anos.

Fonte: CIM Magazine