Recupero di metalli nobili da rifiuti elettrici ed elettronici mediante processi di lisciviazione microbica

Data inizio
1 novembre 2005
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Biotecnologie
Responsabili (o referenti locali)
Vallini Giovanni

La possibilità di recuperare da componenti elettriche ed elettroniche a fine ciclo di vita un ampio spettro di metalli preziosi (es. argento, oro, platino) o, comunque, di grande valore applicativo (es. litio, nichel, palladio, rame, rodio), mediante il ricorso a processi microbici, rappresenta un settore biotecnologico di elevato interesse sia per le ricadute economiche che per quelle ambientali.
La quantità crescente di rifiuti elettrici ed elettronici (WEEE, Waste Electric and Electronic Equipment) generati nei Paesi industrializzati pone seri problemi di gestione e smaltimento di questi materiali che - proprio per l'elevato contenuto in metalli pesanti - rappresentano un serio rischio per l'ambiente e la salute umana. Tuttavia, il ricorso a metodi di smaltimento massivo, come il confinamento in discarica ovvero l'incenerimento, oltre ad essere estremamente oneroso dal punto di vista dei costi, ha come conseguenza il possibile rilascio degli elementi tossici attraverso i percolati o le emissioni al camino.
Sfruttare la capacità che alcuni ceppi batterici e fungini posseggono di solubilizzare (biolisciviare) selettivamente metalli, poi recuperabili dal liquor di estrazione mediante precipitazione, consentirebbe di trattare i rifiuti elettrici ed elettronici - una volta opportunamente condizionati dal punto di vista fisico-meccanico - con processi a basso consumo energetico e con produzione di residui da estremamente contenuta a nulla (no waste technology).
Approfondire le conoscenze su ceppi microbici potenzialmente sfruttabili in questo settore, è la tappa preliminare per eventuali applicazioni tecnologiche, così come già avvenuto - in un recente passato - per lo sfruttamento dei thiobacilli in processi di sfruttamento dei residui minerari (biomining) non utilizzabili con i metodi di estrazione tradizionali, a causa del modesto contenuto dei metalli di interesse.
Il progetto di ricerca qui proposto si prefigge di individuare, isolare e caratterizzare ceppi batterici e fungini da ecosistemi dove, per cronica presenza di metalli, è possibile si siano selezionate cenosi microbiche, non solo resistenti agli effetti tossici dei metalli in questione, bensì in grado di intervenire nel ciclo biogeochimico degli stessi. Una volta ottenuti in coltura pura, i ceppi di interesse verranno saggiati in condizioni di laboratorio in grado di mimare un possibile ciclo di biolisciviazione degli sfridi elettrici ed elettronici. In tal modo, potranno essere individuate le specifiche esigenze degli isolati microbici in termini trofo-ambientali e sarà possibile inoltre delineare un primo quadro delle rese in estrazione dei metalli considerati. Le informazioni guadagnate su questi catalizzatori biologici serviranno inoltre per sviluppare tipologie reattoristiche e filiere di processo che possano successivamente consentire il passaggio alla fase pilota e/o semi-industriale, attraverso sinergie col mondo imprenditoriale di settore.

Enti finanziatori:

Ateneo
Finanziamento: assegnato e gestito dal Dipartimento
Programma: RICATENEO - Finanziamenti d'Ateneo per la Ricerca Scientifica

Partecipanti al progetto

Giovanni Vallini
Professore ordinario

Collaboratori esterni

Silvia Lampis
Università degli Studi di Verona Scientifico e Tecnologico dottorando
Simona Di Gregorio
Università degli Studi di Verona Scientifico e Tecnologico assegnista
Aree di ricerca coinvolte dal progetto
Environmental Engineering & Energy

Attività

Strutture