Pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Araraquara (SP), criaram uma tecnologia sustentável para recuperar metais valiosos de lâmpadas fluorescentes. Utilizando bactérias, o método extrai elementos de terras raras (ETRs) desses resíduos, que deixarão de ser produzidos a partir de 2027, elevando o volume de descarte.
Problema ambiental e solução inovadora
Atualmente, poucas empresas reciclam lâmpadas fluorescentes, e os processos existentes empregam agentes químicos prejudiciais ao meio ambiente. A nova pesquisa, publicada na revista científica internacional ACS Sustainable Resource Management, apresenta a biolixiviação como alternativa. Nessa técnica, bactérias são usadas para extrair os metais presentes no material descartado.
Segundo os pesquisadores, o método recupera quase totalmente alguns elementos, especialmente ítrio e európio, com pureza de até 96%. O pós-doutorando Ailton Guilherme Rissoni Toledo explica que as lâmpadas fluorescentes estão sendo substituídas por LEDs e que, no melhor cenário, o material triturado acaba em aterros sanitários. “É um desperdício enorme, porque a concentração de metais como ítrio e európio nesse resíduo é muito maior do que a encontrada em minérios naturais”, afirma.
Concentração superior de metais
Enquanto depósitos minerais costumam ter menos de 1% desses elementos, o pó de lâmpadas fluorescentes pode atingir concentrações próximas a 10%, tornando o resíduo uma fonte valiosa. A pesquisa busca reverter o cenário atual de descarte inadequado.
Processo de extração sustentável
A biolixiviação utiliza microrganismos acidófilos para extrair metais de minérios de baixo teor e rejeitos. A bactéria Acidithiobacillus thiooxidans oxida enxofre e produz ácido sulfúrico, solubilizando os metais. A professora e diretora do IQ, Denise Bevilaqua, destaca que o microrganismo é autotrófico, usando gás carbônico do ar para crescer, eliminando a necessidade de matéria orgânica adicional. O enxofre utilizado pode ser um resíduo industrial.
As bactérias são cultivadas em meio de cultura para produzir ácido sulfúrico. Em seguida, o resíduo triturado das lâmpadas é adicionado, e o ácido libera as terras raras do pó.
Vantagens do método
Diferente das técnicas convencionais, o processo ocorre em temperatura ambiente e sem alta pressão, reduzindo riscos no transporte e manuseio de ácido. O docente Elias Ferreira, do Laboratório de Materiais Fotônicos do IQ, afirma que a qualidade do material obtido surpreendeu: “Em poucos dias, solubilizamos praticamente todo o ítrio e o európio presentes no resíduo”. O material recuperado apresentou propriedades luminescentes semelhantes às de materiais comerciais, indicando potencial tecnológico.
Ailton ressalta que o estudo utilizou um resíduo industrial complexo, com impurezas, ao contrário de experimentos com materiais mais puros. “Mesmo assim, alcançamos alta eficiência na extração”, completa.
Próximas etapas
Apesar dos resultados promissores, o processo precisa ser escalonado para produção industrial. “Os experimentos foram em escala de laboratório. Agora precisamos avaliar o comportamento em reatores maiores”, explica Denise. Outro desafio é separar individualmente os diferentes elementos de terras raras, que têm propriedades químicas semelhantes. “Neste estudo, ítrio e európio foram recuperados juntos. Para aumentar o valor econômico, é ideal separá-los de forma seletiva”, diz Ailton. Elias complementa que a ideia é desenvolver métodos de separação e utilizar os materiais em dispositivos de iluminação e displays.
