Durante dos años, Javiera Toledo, Ph.D. en Biotecnología y Microbiología y académica de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Adolfo Ibáñez, desarrollará un proyecto para recuperar cobalto y níquel a partir de relaves mineros, lo que abre oportunidades para proveer a la industria energética y tecnológica desde la circularidad.
La investigación se realiza en el Laboratorio de Medioambiente de la UAI, campus Viña del Mar, y en la escuela Mina Planta Chancón, que se ubica en la región de O’Higgins. La iniciativa corresponde a un proyecto Fondef IDeA I+D, ID25I10411. Lo financia la Subdirección de Investigación Aplicada e Innovación de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID).
Innovación en la recuperación de níquel y cobalto
El níquel y el cobalto son minerales estratégicos para la transición energética, siendo componentes clave en la fabricación de baterías de ion-litio para vehículos eléctricos, buses eléctricos, almacenamiento de energía y otros dispositivos electrónicos.
El proyecto denominado “BioElectroTor” lo lidera la Dra. Toledo y cuenta con la colaboración de los doctores Miguel Herrera y Héctor Zúñiga, ambos de la Facultad de Ingeniería y Ciencias UAI, así como del doctor Jimmy Martínez, de la Universidad de la Frontera.
Junto a esto, la iniciativa tiene el apoyo de las empresas KeyProcess y Antofagasta Minerals, cuya participación representa una oportunidad para estudiar muestras de relaves mineros reales y abre una puerta para la futura participación a escala piloto.
“El proyecto BioelectroTor busca desarrollar un proceso de biolixiviación electroasistida sin oxígeno, mediante la implementación de un sistema bioelectroquímico combinado con un biorreactor de tornillo rotatorio, estimulando el crecimiento bacteriano que facilita la solubilización de los metales de interés”, explicó Toledo.
Agregó que este sistema permite reemplazar el oxígeno con el uso de electrodos polarizados, que ayudan a solubilizar cobalto y níquel desde los minerales de los relaves.
Una oportunidad para la circularidad y el futuro energético
Datos citados de SERNAGEOMIN indican que los relaves inactivos que se encuentran solamente en la región de O’Higgins y Antofagasta, tendrían el potencial de recuperar 17,3 kilo-toneladas de cobalto y 54,6 kilo-toneladas de níquel, respectivamente.
“No obstante, es necesario realizar un estudio y caracterización más detallada, ya que la composición definitiva del relave va a depender de la zona geográfica de extracción, si es un relave fresco o inactivo, antigüedad del depósito de relave, proceso de generación, entre otros. (…)”, sostuvo.
Indicó que, según estudios preliminares, es posible encontrar hasta 400 gramos de cobalto por tonelada de relave y 130 gramos de níquel por tonelada de relave.
En Chile habría más de 700 depósitos de relaves, de los cuales 480 estarían inactivos, con una acumulación de 2.263 millones de toneladas (Mt). Estos ya tendrían un potencial importante de recuperación de metales de interés. Se indica que la producción anual de relaves está en torno a las 500 Mt al año y se estima que aumente a 900 Mt anuales en 2026.
“El cobalto ha sido clasificado como Materia Prima Crítica por la Unión Europea, por su relevancia para la industria tecnológica y energética. Mientras que el níquel se usa tradicionalmente en la industria del acero inoxidable, pero su uso en baterías ha ido aumentando rápidamente”, explicó.
Indicó, asimismo, que se espera que la demanda mundial de ambos se duplique para 2040, lo que convierte su recuperación desde relaves en una oportunidad tecnológica y económica para posicionar a Chile como un referente en el mercado.
Colaboración para el escalamiento de BioElectroTor
Dependiendo de los resultados del proyecto, se espera generar un acuerdo de colaboración formal entre la UAI y al menos una de las empresas asociadas al proyecto KeyProcess y/o el grupo Antofagasta Minerals. Esto permitiría mejorar el desarrollo de BioElectroTor frente a su puesta en marcha a nivel piloto.
Se apunta a poner especial énfasis en el diseño de escalamiento y materialidad del reactor, así como en la rápida detección de puntos críticos para la automatización del proceso.
