Tecnologia Científica

Uma alternativa mais eficiente e segura para obter cobre atravanãs de bactanãrias
Pesquisadores ofereceram propostas conclusivas pesquisa para entender como as bactanãrias encontradas em minas de cobre convertem a­ons de cobre ta³xicos em cobre de a¡tomo aºnico esta¡vel.
Por Universidade de Houston - 24/04/2021


Doma­nio paºblico

O cobre continua sendo um dos metais mais onipresentes na vida cotidiana. Como condutor de calor e eletricidade, éutilizado em fios, telhados e encanamentos, bem como catalisador para plantas petroquímicas, condutores solares e elanãtricos e para uma ampla gama de aplicações relacionadas a  energia. Posteriormente, qualquer manãtodo para colher mais da mercadoria valiosa prova ser um esfora§o útil.

Debora Rodrigues, Ezekiel Cullen Professora de Engenharia da Universidade de Houston Cullen College of Engineering, em colaboração com Francisco C. Robles Hernandez, professor da UH College of Technology e Ellen Aquino Perpetuo, professora da Universidade de Sa£o Paulo, Brasil ofereceu propostas conclusivas pesquisa para entender como as bactanãrias encontradas em minas de cobre convertem a­ons de cobre ta³xicos em cobre de a¡tomo aºnico esta¡vel.

Em seu artigo de coautoria, "Bactanãrias de mineração de cobre: ​​convertendo a­ons de cobre ta³xicos em um aºnico a¡tomo de cobre esta¡vel", sua pesquisa demonstra como uma bactanãria resistente ao cobre de uma mina de cobre no Brasil converte a­ons de sulfato de cobre em cobre meta¡lico zero-valente.

"A ideia de ter bactanãrias nas minas não énova, mas a questãosem resposta era: o que elas estãofazendo nas minas?" Robles disse. "Ao colocar as bactanãrias dentro de um microsca³pio eletra´nico, fomos capazes de descobrir a física e analisa¡-la. Descobrimos que as bactanãrias estavam isolando um a¡tomo de cobre. Em termos de química, isso éextremamente difa­cil de derivar. Normalmente, produtos químicos agressivos são usado a fim de produzir a¡tomos individuais de qualquer elemento. Esta bactanãria estãocriando naturalmente isso émuito impressionante. "

Ta£o útil quanto o cobre anã, o processo de mineração do metal geralmente leva a exposições ta³xicas e desafios na extração de um volume substancial para uso comercial. Cerca de um bilha£o de toneladas de cobre são estimadas em reservas globais, de acordo com a Copper Development Association Inc., com cerca de 12,5 milhões de toneladas manãtricas por ano extraa­das. Isso agrega cerca de 65 anos de reservas restantes. Parte do desafio de abastecimento vem da disponibilidade limitada de cobre em alta concentração na crosta terrestre, mas o outro desafio éa exposição ao dia³xido de enxofre e dia³xido de nitrogaªnio no processo de fundição e produção de cobre para concentrar o metal em quantidades aºteis.

"A novidade desta descoberta éque os micróbios do ambiente podem facilmente transformar o sulfato de cobre em cobre de a¡tomo aºnico zero valente. Isso éum grande avanço porque o processo sintanãtico atual de cobre zerovalente de a¡tomo aºnico normalmente não élimpo, étrabalhoso e caro, "Disse Rodrigues.

"Os micróbios utilizam uma via biológica única com uma sanãrie de protea­nas que podem extrair cobre e convertaª-lo em cobre de um a¡tomo zero valente. O objetivo dos micróbios écriar um ambiente menos ta³xico para eles, convertendo o cobre ia´nico em um aºnico -a¡tomo cobre, mas ao mesmo tempo eles fazem algo que ébenanãfico para nostambém. "

Com foco em microscopia eletra´nica, Robles examinou amostras das descobertas de Rodrigues em minas de cobre brasileiras e determinou a natureza de um a¡tomo do cobre. Os grupos de Rodrigues e Aquino identificaram posteriormente o processo bacteriano de conversão do sulfato de cobre em cobre elementar - um achado raro.

Os resultados da pesquisa demonstram que este novo processo de conversão como uma alternativa para produzir a¡tomos aºnicos de cobre meta¡lico émais seguro e mais eficiente em relação aos manãtodos atuais (ou seja , deposição química de vapor , pulverização cata³dica e ablação a laser de femtossegundo).

“Trabalhamos apenas com uma bactanãria, mas pode não ser a única que desempenha função semelhante”, concluiu Rodrigues. "O pra³ximo passo para essa pesquisa em particular écolher o cobre dessas células e usa¡-lo para aplicações prática s."

 

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