Il riciclo biologico dei rifiuti elettronici mostra un grande potenziale
Microbi e alghe come cacciatori di tesori
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I microrganismi e le microalghe possono essere utilizzati per recuperare metalli preziosi dai rifiuti elettronici, in modo ecologico e selettivo, con un potenziale di applicazione industriale. I ricercatori del Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology IGB lo hanno dimostrato in uno studio. All'IFAT 2026, la fiera leader per le tecnologie ambientali di Monaco, l'IGB dimostrerà come funziona questo riciclo biologico utilizzando un reattore a letto fisso.
Ogni anno, in tutto il mondo, vengono prodotti milioni di tonnellate di rifiuti elettronici. Vecchi smartphone, computer portatili e altri dispositivi elettronici contengono metalli preziosi come il palladio e il neodimio, materie prime indispensabili per la produzione di tecnologie moderne, motori elettrici e turbine eoliche. Finora, però, solo una parte di questi metalli è stata riciclata. Lo studio di fattibilità RüBioM del Fraunhofer IGB di Stoccarda ha dimostrato che i processi biologici offrono un'alternativa promettente.
Biolisciviazione: i microrganismi estraggono metalli preziosi
Il cuore del processo è una tecnica nota come bioleaching: microrganismi come Pseudomonas aeruginosa vengono applicati ai rifiuti elettronici triturati. Producono acidi e altri composti che estraggono selettivamente i metalli dal materiale. La soluzione risultante, contenente metalli, viene poi trattata con microalghe che assorbono gli ioni metallici attraverso il biosorbimento, agendo come spugne biologiche.
Risultati di laboratorio promettenti
"I risultati dello studio di fattibilità sono incoraggianti", riassume il Dr. Lukas Kriem, responsabile del progetto. "Inizialmente ci siamo concentrati sul palladio e abbiamo studiato sia la biolisciviazione che il biosorbimento. Con la biolisciviazione, il tasso di rilascio è stato superiore di oltre il 13% rispetto a metodi chimici comparabili. Utilizzando il biosorbimento, siamo riusciti a rimuovere oltre il 30% del palladio disciolto". È stata esaminata da vicino anche la biolisciviazione del neodimio con l'aiuto di vari microrganismi. "Anche in questo caso vediamo i primi risultati positivi, anche se non possono ancora competere con i processi chimici", continua Kriem.
Inoltre, questi processi sono stati testati su scala più ampia in un reattore a letto fisso. Nonostante le sfide tecniche, come la formazione di biofilm e il flusso irregolare, il palladio è stato mobilitato con successo: un passo importante verso la scalabilità industriale.
Sostenibile, efficiente dal punto di vista delle risorse ed economicamente vantaggioso
Il processo biologico offre vantaggi decisivi rispetto ai metodi convenzionali: Non richiede sostanze chimiche tossiche, opera a basse temperature e consente un recupero selettivo del metallo. In questo modo, la biomining dà un importante contributo all'economia circolare e può ridurre la dipendenza dell'Europa dalle importazioni di metalli da regioni geopoliticamente sensibili - un aspetto la cui importanza è diventata evidente a causa delle interruzioni della catena di approvvigionamento degli ultimi anni. "A volte il tesoro non è sepolto in profondità, ma proprio nel nostro cassetto", riassume Kriem.
Prospettive: Gli impianti di bio-riciclaggio come modello per il futuro
La visione dei ricercatori è quella di un'infrastruttura decentralizzata di bio-riciclaggio in cui microbi e alghe recuperano localmente preziose materie prime dai dispositivi a fine vita e le immettono direttamente nella produzione di nuovi dispositivi. Per raggiungere questo obiettivo, sono necessarie un'ulteriore ottimizzazione delle condizioni di coltivazione e una valutazione economica dei processi. Tuttavia, le basi sono state gettate.
Il Fraunhofer IGB sta ora cercando attivamente partner del settore della gestione dei rifiuti e dell'industria per progetti di follow-up congiunti. L'IFAT di quest'anno, che si terrà dal 4 al 7 maggio 2026 a Monaco di Baviera, offre alle parti interessate l'opportunità perfetta per parlare con gli esperti dell'istituto e saperne di più sulle potenziali applicazioni. Lo stand del Fraunhofer si trova nel padiglione B2, stand 115.
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