Fabricar nanopartículas de hierro, a partir de una metodología amigable con el medioambiente que involucra la síntesis con plantas nativas para aplicarlas en los suelos con presencia de metales contaminantes potencialmente peligrosos de la Región de Antofagasta, es lo que está trabajando un grupo de investigadores de la Facultad de Recursos Naturales Renovables de la Universidad Arturo Prat.

La iniciativa denominada "Transferencia de nano bioremediación de suelos contaminados por metales de Taltal" y que se enmarca dentro de un Fondo de Innovación a la Competitividad (FIC) del Gobierno Regional de Antofagasta, busca una alternativa para remediar aquellos puntos afectados por la actividad extractiva.

El proyecto que cuenta con entidades asociadas como el municipio de Taltal, el Jardín Botánico de Aguas Antofagasta, Electronic Waste SpA y la Universidad Autónoma de Barcelona, busca crear nanopartículas de hierro para estabilizar y reducir elementos tóxicos en suelos contaminados por elementos como el arsénico, cadmio, cromo y plomo, utilizando una tecnología que tiene un bajo costo de producción y una alta capacidad de inmovilización.

El investigador de la UNAP y director del proyecto, Dr. Erico Carmona explicó que Taltal presenta la mayor concentración de suelos con potencial de presencia de contaminantes (SPPC) de la región con 33,9%, generadas principalmente por las grandes cantidades de desechos que son dispuestas en su terreno, generando pasivos ambientales difíciles de recuperar ya que cuentan con elementos tóxicos y persistentes, entre los cuales destacan los metales pesados.

Mejorar las condiciones de vida de los microorganismos que participan en el proceso de la biolixiviación, agregando un aditivo biotecnológico es, en resumen, el logro científico patentado recientemente por un grupo de investigadores de la Universidad de Antofagasta y de otros planteles nacionales e internacionales.

En el trabajo de investigación, previo al patentamiento, estuvo el académico e investigador, Javier Ordóñez.

"Hoy la industria minera enfrenta grandes desafíos, como la explotación de minerales más pobres y complejos de tratar. Esto, además de producir mayores presiones sobre el uso de los recursos hídricos impacta en la generación de más pasivos ambientales. En ese contexto, nació la biolixiviación como una alternativa, la cual usa microorganismos para disolver minerales, como los sulfuros de cobre de baja ley", explicó el investigador de la UA.

La patente de invención se denomina "Método para biolixiviar minerales sulfurados de cobre usando un consorcio de microorganismos que comprende bacterias ferrooxidantes y el hongo Acidomyces acidophilus HE17 en un medio inorgánico libre de sulfato ferroso y pH<2, favoreciendo el crecimiento bacteriano y aumentando la extracción del metal desde el mineral".

Patentamiento

El proceso de patentamiento comenzó con un par de años de investigación asociada a la biolixiviación estática y en reactores agitados por burbujas de un mineral de calcopirita. Para el desarrollo experimental fue necesario aislar el hongo y los consorcios bacterianos biolixiviantes desde muestras de drenaje ácido y minas de calcopirita.

Estos microorganismos fueron caracterizados genéticamente mediante la secuenciación de su ADN y posteriormente múltiples condiciones fueron evaluadas para determinar la dosificación y condiciones de operación más adecuadas para llevar a cabo la biolixiviación y cuantificar el aporte del aditivo.

Mejora del proceso

"Básicamente lo que hicimos fue adicionar un consorcio biotecnológico basado en un hongo, que hace que las bacterias que lixivian la calcopirita y otros minerales sean más eficientes, a través de la generación de un ambiente más nutritivo y protegido que potencia su crecimiento", dijo Ordóñez.

Al "trabajar" más rápido, las bacterias biolixiviantes recuperarán más cobre desde los sulfuros en menor tiempo, lo que es un mejoramiento de todo el proceso de biolixiviación.

Esta ventaja no solo se traduce en un beneficio económico, sino también medioambiental, pues se privilegia el uso de procesos hidrometalúrgicos que consumen menos agua y energía que la concentración de minerales, y generan residuos menos dispersables que los relaves.

"El aditivo propuesto en esta patente y que se basa en el hongo Acidomyces acidophilus, es capaz de actuar en un ambiente minero real, como lo es una pila de lixiviación, altamente inorgánico, extremadamente ácido y con elevada concentración de metales disueltos, lo que es una ventaja muy relevante que permite acelerar el desarrollo de las bacterias biolixiviantes", puntualizó el doctor Ordóñez.

Las estimaciones dan cuenta que el aceleramiento en el desarrollo de los microorganismos biolixiviantes, a causa de este aditivo, sea entorno al 20%, lo que se reflejaría en un aumento en la recuperación de cobre desde minerales sulfurados en pilas del 10%.

Transferencia

El estudio fue apoyado por la Universidad de Antofagasta a través del fondo de investigación para tesis y proyecto semilla.

Una vez obtenidas las evidencias científicas, en el proceso de patentamiento participó activamente la Oficina de Transferencia y Licenciamiento de la UA, quienes brindaron el apoyo necesario para llevar conducir el conocimiento generado hasta la patente, proceso que tomó cerca de 4 años.

La directora de esta unidad, Alejandra Portillo, junto con manifestar su satisfacción por este logro institucional, destacó que también permite iniciar la transferencia tecnológica.

"Estamos muy contentos con la adjudicación de la patente, pues permitirá iniciar los procesos para la transferencia tecnológica o la creación de una empresa de base científica tecnológica, y así poder disponibilizar a nuestro ecosistema este activo industrial generado desde la universidad. Por otro lado, esta patente fomenta y fortalece la difusión del desarrollo tecnológico a nivel internacional desde la región", sostuvo Portillo.