Unesp usa bactérias para extrair terras raras de lâmpadas fluorescentes

Com o intuito de reverter o cenário de descarte e reciclagem limitada de lâmpadas fluorescentes, pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Araraquara (SP) desenvolveram um método inovador e sustentável para extrair elementos de terras raras (ETRs) desses resíduos. A técnica, publicada na revista científica internacional ACS Sustainable Resource Management, utiliza bactérias em um processo de biolixiviação para recuperar metais valiosos, como ítrio e európio, com alta pureza.

A decisão de buscar alternativas mais ecológicas se dá em um contexto onde a produção de lâmpadas fluorescentes será encerrada em 2027, o que tende a aumentar o volume de descarte. Atualmente, poucas empresas realizam a reciclagem desses materiais, e os processos existentes frequentemente empregam agentes químicos prejudiciais ao meio ambiente. Diante disso, o trabalho da Unesp oferece uma solução promissora para transformar um resíduo com potencial de poluição em uma fonte rica de recursos.

A pesquisa demonstrou a viabilidade de recuperar quase a totalidade de elementos como ítrio e európio, atingindo 96% de pureza. Ailton Guilherme Rissoni Toledo, um dos pesquisadores envolvidos, ressalta que o pó de lâmpadas fluorescentes descartadas pode conter concentrações de até 10% desses metais, superando em muito a quantidade encontrada em minérios naturais, que geralmente apresenta menos de 1%.

O processo de biolixiviação emprega a bactéria Acidithiobacillus thiooxidans, um microrganismo capaz de oxidar enxofre e produzir ácido sulfúrico. Denise Bevilaqua, professora e diretora do IQ, explica que essa bactéria é autotrófica, utilizando gás carbônico do ar para seu crescimento, o que elimina a necessidade de adicionar matéria orgânica. O enxofre usado no processo pode, inclusive, ser um resíduo industrial. As bactérias são cultivadas para produzirem o ácido sulfúrico, que posteriormente reage com o pó das lâmpadas trituradas, liberando as terras raras.

Uma das vantagens significativas deste método é que ele opera em temperatura ambiente e sem alta pressão, diferentemente das técnicas convencionais que envolvem riscos no transporte e manuseio de grandes volumes de ácido. Elias Ferreira, docente do Laboratório de Materiais Fotônicos do IQ e coautor do estudo, destaca a qualidade do material recuperado. Em poucos dias, foi possível solubilizar praticamente todo o ítrio e európio presentes no resíduo, com propriedades luminescentes semelhantes às de materiais comerciais e com potencial para aplicações tecnológicas.

Apesar dos resultados animadores em escala laboratorial, os pesquisadores apontam a necessidade de avançar para o escalonamento da produção. Os próximos passos incluem a avaliação do processo em reatores maiores e em condições próximas das industriais, além do desenvolvimento de métodos para a separação seletiva dos diferentes elementos de terras raras recuperados. A ideia é tornar o processo economicamente mais viável e aplicá-los em dispositivos de iluminação e displays.