La Biotecnología

Trabajo Práctico de Biología
Biotecnología y Minería
-365760106680Extracción de metales y ambiente
Mediante la minería se obtienen productos que, en su mayoría, son esenciales para la subsistencia de la humanidad. Sin embargo, si la extracción de metales se desarrolla sin las medidas de control adecuadas, puede tener un impacto negativo en el ambiente y en la calidad de vida de losorganismos que habitan en zonas aledañas.
Se denomina metalurgia al proceso o conjunto de procesos por el cual se extrae el metal correspondiente de un mineral metálico. La extracción clásica de este tipo de minerales se realiza a través de la piro metalurgia, proceso por el cual el mineral es tostado a altas temperaturas y posteriormente reducido al metal. Esta metodología es altamente contaminanteya que libera enormes cantidades de dióxido de azufre, uno de los gases involucrados en la llamada "lluvia ácida".
Una alternativa a la obtención de metales por piro metalurgia, es el uso de metodologías que funcionen a bajas temperaturas y con soluciones acuosas capaces de extraer el metal de los minerales (lixiviar). Esta tecnología, llamada hidrometalurgia, es preferible desde el punto devista de su impacto ambiental y de su rentabilidad. Se espera que los avances científicos en una de las áreas de la biotecnología llamada biominería, permitan reducir el impacto ambiental negativo en estas operaciones mineras.
La biominería
Parte importante del cobre extraído desde tiempos remotos, provenía justamente de procesos de lixiviación que ocurrían en lugares con depósitos de ese metal.Por mucho tiempo, se pensó que la disolución o lixiviación de metales era un proceso netamente químico, pero en la década del 40 se descubrió la existencia de bacterias que revolucionaron la definición de lixiviación como un proceso catalizado biológicamente. La biolixiviación es una tecnología que usa bacterias específicas para extraer (lixiviar) metales de los minerales. Por lo tanto, sedeterminó que la tecnología debería llamarse “biohidrometalurgia” ya que, para que el proceso de recuperación de cobre fuera eficaz era necesaria además de agua, la presencia de ciertos microorganismos. De allí surge el término de biominería, que es el uso de microorganismos en diferentes aspectos de la explotación de los minerales.
La biolixiviación suele hacerse regando “pilas” (acumulaciones de mineralpreviamente triturado) con soluciones de ácido sulfúrico. Las bacterias existentes en los minerales liberan al metal del mineral que finalmente es recuperado a partir de las soluciones que emergen de la parte inferior de la pila. El cobre es el metal que se recupera en mayor medida por esta metodología, pero además se utiliza para extraer cobalto, níquel, cinc, entre muchos otros.
Cómo actúanlas bacterias mineras
Las bacterias mineras logran hacer solubles los minerales. Los microorganismos realizan esta tarea como parte de sus procesos metabólicos, simplemente alimentándose de los minerales. Durante el proceso, las bacterias “comen” electrones, los cuales son extraídos de los minerales. Estos electrones forman una especie de batería dentro de la bacteria, creando una diferencia depotencial que genera energía, al igual que en una pila. Esta energía es almacenada para luego utilizarla en los distintos procesos metabólicos. Además, estos microorganismos necesitan carbono, pero lo obtienen del aire en forma de CO2, no de los hidratos de carbono. Estas bacterias lixivian, es decir, disuelven las rocas o minerales y los solubilizan. Mediante una reacción de oxidación, conviertenal Sulfuro de Cobre (CuS) que es sólido en Sulfato de Cobre (CuSO4) soluble en solución acuosa, a partir de la cual se puede recuperar el cobre como metal.
El metal se recupera utilizando electrodos de acero (planchas) sobre los que, por un proceso electroquímico, se deposita el cobre precipitado. Así, se obtienen cátodos de cobre de alta pureza, listos para ser exportados.

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