Doce bacterias diferentes podrían extraer tierras raras de las alcantarillas

Las tierras raras suponen todo un desafío para Occidente. 17 elementos químicos –escandio, itrio y los 15 del grupo de los lantánidos– necesarios para la producción de ordenadores, pero también de diferentes tecnologías avanzadas como aerogeneradores, paneles solares, coches eléctricos, convertidores catalíticos o cables de fibra óptica. Por tanto, son clave para el futuro próximo de la sociedad que cada vez apuesta más por este tipo de energías limpias.

¿El problema? Se intuye por su nombre. Son elementos que no se encuentran fácilmente, localizados en unas pocas partes del mundo y que además son difíciles de extraer. China es el país que cuenta con casi el 80 % del suministro global de estos metales, por lo que el resto de potencias intentan hacer malabares para no depender del gigante asiático.

Según el Servicio Geológico de Estados Unidos, si tenemos en cuenta las reservas, el futuro geopolítico es aún más preocupante, y es que de los 120 millones de toneladas estimados, casi el 40 % se encuentra en territorio chino y el 60 % se distribuye entre Rusia, Vietnam y Brasil.

Por ello, los científicos invierten sus esfuerzos en investigar ahora algo que podría cambiar el rumbo de esta dependencia: estudian doce bacterias recolectadas de diferentes partes del planeta que tienen la rara capacidad de ser atraídas por las tierras raras uniéndose a ellas.

En cooperación con la Universidad de Ciencias Aplicadas de Kaiserslautern, los investigadores de la Technische Universität München (TUM) han examinado varias cepas de cianobacterias por su potencial para unir tierras raras de una solución acuosa: «Una gran ventaja es que el proceso es reversible, por lo que podemos lavar los metales y reutilizar la biomasa», explica el profesor Thomas Brück, de la Cátedra Werner Siemens de Biotecnología Sintética en TUM, en una nota emitida por el centro universitario.

Las mayoría de las bacterias que han probado Brück y sus colegas nunca antes habían sido probadas por su potencial biotecnológico y provienen de hábitats con condiciones ambientales extremas, como los desiertos de Namibia, los lagos de natrón en Chad, las grietas en Sudáfrica o los arroyos contaminados en Suiza.

Los científicos determinaron el potencial de la llamada biosorción de las tierras raras lantano, cerio, neodimio y terbio para estas doce cepas de cianobacterias, las cuales pueden adsorber cantidades de tierras raras que corresponden hasta al diez por ciento de su masa seca.

El autor principal, Michael Paper, explica: «La biomasa de cianobacterias tiene una alta proporción de compuestos de azúcar que tienen cargas negativas. Estos atraen iones metálicos cargados positivamente, que luego se unen a la biomasa».

Un método eficiente

Los investigadores también pudieron observar que la biosorción de tierras raras por parte de las cianobacterias es posible incluso cuando hay una baja concentración de los metales. El proceso de igual forma, es rápido: por ejemplo, la mayor parte del cerio en solución se unió dentro de los cinco minutos posteriores al inicio de la reacción.

En otro proyecto, los científicos ahora quieren llevar a cabo los experimentos a mayor escala para avanzar en la aplicación industrial de los resultados.

Si esto prospera, podría suponer un cambio de tendencia, especialmente para Europa, en lo que las tierras raras se refiere. Con ello, el Viejo Continente dejaría de depender de terceras potencias para la importación de estos elementos que son cada vez más necesarios y más utilizados.

La transición ecológica que se está realizando ya prevé que se aumente la fabricación de aerogeneradores o paneles solares, en los que las tierras raras juegan un papel esencial. Habrá que esperar, por tanto, a que los investigadores terminen su trabajo para ver si se obtienen los resultados esperados.