Bacteria. La palabra nos hace pensar inmediatamente en infección. O en yogurt.
Pero en Chile, un grupo de científicos está utilizando las bacterias para extraer cobre, un mineral del que depende en gran medida la economía del país.La demanda de cobre aumenta constantemente. El cobre tiene múltiples usos. Se emplea en la fabricación de cables eléctricos y líneas telefónicas, en techos, en joyería y hasta en suplementos nutritivos.
Este metal se originó hace millones de años dentro de la Tierra y a través de una serie de procesos geológicos se fue acercando a la superficie.
Para extraerlo, normalmente hace falta excavar.
Luego, para separar el cobre del resto del material rocoso hay que molerlo, pulverizarlo, someterlo a altísimas temperaturas y añadirle compuestos químicos tóxicos.
Estos métodos convencionales emplean grandes cantidades de energía, lo cual los hace costosos, y por lo tanto se usan sólo en sitios donde se cree que la concentración de cobre es lo suficientemente elevada como para justificar el gasto de su extracción.
Estos sitios no abundan, y es por esta razón que los microbios pueden llegar a cumplir un rol crucial para obtener de una manera más económica y efectiva este metal, que representa cerca del 70% de las exportaciones chilenas.
Microbios al rescate
En el pasado había depósitos que contenían hasta un 30% de cobre. Ahora, muchos tienen una concentración de entre un 1% y un 1,8%.
Pero incluso cuando se calcula que una mina contiene rocas con una alto grado de concentración, el material que se obtiene no siempre es bueno.
Esto, hasta la llegada de los mineros en miniatura: los microbios.
Biosigma es una empresa de biotecnológica establecida por Codelco, una corporación estatal chilena y la compañía de minería de cobre más grande del mundo, junto la con la japonesa Nippon Metals & Mining.
Basada en las afueras de Santiago, Biosigma es una de las pocas compañías de biominería que hay en el mundo.
En el laboratorio principal, químicos y biólogos en delantales blancos y anteojos protectores trabajan transfiriendo coloridos líquidos de botellones a tubos de ensayo y llevando a cabo numerosas pruebas frente a un horno abierto.
Todas las probetas, los contenedores y los tanques están llenos de microbios: las bacterias Acidithiobacillusferrooxidans y Acidithiobacillus thiooxidans sirven para mejorar la extracción del cobre y reducir los costos operativos.
"Sabemos que los métodos convencionales de minería no se usan para los materiales con baja concentración, que sencillamente se descartan.
Por eso la única manera de extraer cobre de ellos es aplicando nuevos conocimientos y técnicas, en este caso, biotecnología", explica Ricardo Badilla, director ejecutivo de Biosigma.
Mediante el uso de bacterias se puede extraer hasta un 90% del metal en un socavón, en vez de sólo un 60%, añade.
La clave del éxito está en usar los microorganismos que están presentes naturalmente en las minas.
"Estas bacterias no necesitan mucho para hacer su trabajo. Usan aire, oxígeno y CO2, y usan el mineral mismo como fuente de energía", explica Pilar Paddar, directora de Investigación y Desarrollo de Biosigma.
Si dejas una mina sola, los microorganismos eventualmente liberarían el cobre de las rocas, pero eso llevaría cientos de años, añade.
Para acelerar el proceso, los científicos usan la biolixiviación.
Las rocas que contienen cobre se colocan dentro de una fuente con ácido. Después se le añaden las bacterias que cambian esta solución que desarma la roca y libera el cobre en forma líquida.
Después de un proceso electroquímico especial, se lo transforma en metal sólido para que pueda usarse en las distintas aplicaciones industriales.
De hecho, es mucho más económica y verde que la minería tradicional: genera menos emisiones de CO2 y consume menos agua que la tecnología convencional.
Además, las sustancias químicas tóxicas utilizadas en la minería tradicional pueden ser muy dañinas para el medio ambiente. Mientras que con la biomninería no hay riesgo de accidentes, ya que las bacterias están presentes en los minas y no son patógenas.
La biominería ya se practica en varios países, incluyendo Sudáfrica, Brasil y Australia. En total, cerca del 20% de la producción mundial de cobre se obtiene mediante la biolixiviación.
Esta técnica no se limita al cobre, también se emplea para extraer oro y uranio. Igualmente tiene otras aplicaciones: los científicos están investigando cómo usar microbios para limpiar la contaminación que produce la minería.
Pero Gabriel Rodríguez, director de Energía, Ciencia y Tecnología e Innovación del Ministerio de Relaciones Exteriores de Chile, dice que se necesita ayuda para desarrollar esta tecnología.
"Todavía no hay suficientes microorganismos para hacer el trabajo. Hace falta más investigación", afirma.
"Esa es la apuesta que Chile ha estado haciendo en los últimos años. Pero también estamos exportando esta tecnología, para que el mundo pueda pasar de explotar recursos naturales a añadirles valor con su ayuda".
Si funciona, un día será posible extraer cobre sin necesidad de hacer grandes excavaciones. Sólo hará falta que los mineros perforen dos agujeros para inyectar la solución llena de microbios, y recolectar luego el líquido que contiene el cobre.
Esta alternativa también permitiría salvar vidas. Según cálculos, unas 12.000 personas mueren al año en accidentes mineros.
Los clic 33 mineros que pasaron 69 días atrapados a 700 metros de profundidad en la mina de cobre y oro de Copiapó en 2010 tuvieron suerte en salir con vida. Pero no todos los accidentes encuentran un final feliz.
Pero incluso cuando se calcula que una mina contiene rocas con una alto grado de concentración, el material que se obtiene no siempre es bueno.
Esto, hasta la llegada de los mineros en miniatura: los microbios.
Biosigma es una empresa de biotecnológica establecida por Codelco, una corporación estatal chilena y la compañía de minería de cobre más grande del mundo, junto la con la japonesa Nippon Metals & Mining.
Basada en las afueras de Santiago, Biosigma es una de las pocas compañías de biominería que hay en el mundo.
En el laboratorio principal, químicos y biólogos en delantales blancos y anteojos protectores trabajan transfiriendo coloridos líquidos de botellones a tubos de ensayo y llevando a cabo numerosas pruebas frente a un horno abierto.
Todas las probetas, los contenedores y los tanques están llenos de microbios: las bacterias Acidithiobacillusferrooxidans y Acidithiobacillus thiooxidans sirven para mejorar la extracción del cobre y reducir los costos operativos.
"Sabemos que los métodos convencionales de minería no se usan para los materiales con baja concentración, que sencillamente se descartan.
Por eso la única manera de extraer cobre de ellos es aplicando nuevos conocimientos y técnicas, en este caso, biotecnología", explica Ricardo Badilla, director ejecutivo de Biosigma.
Mediante el uso de bacterias se puede extraer hasta un 90% del metal en un socavón, en vez de sólo un 60%, añade.
Técnica
¿Pero cómo ayudan los microbios a extraer el cobre de la roca?La clave del éxito está en usar los microorganismos que están presentes naturalmente en las minas.
"Estas bacterias no necesitan mucho para hacer su trabajo. Usan aire, oxígeno y CO2, y usan el mineral mismo como fuente de energía", explica Pilar Paddar, directora de Investigación y Desarrollo de Biosigma.
Si dejas una mina sola, los microorganismos eventualmente liberarían el cobre de las rocas, pero eso llevaría cientos de años, añade.
Para acelerar el proceso, los científicos usan la biolixiviación.
Las rocas que contienen cobre se colocan dentro de una fuente con ácido. Después se le añaden las bacterias que cambian esta solución que desarma la roca y libera el cobre en forma líquida.
Después de un proceso electroquímico especial, se lo transforma en metal sólido para que pueda usarse en las distintas aplicaciones industriales.
La minería del futuro
Algunos llaman a la biominería la minería del futuro.De hecho, es mucho más económica y verde que la minería tradicional: genera menos emisiones de CO2 y consume menos agua que la tecnología convencional.
Además, las sustancias químicas tóxicas utilizadas en la minería tradicional pueden ser muy dañinas para el medio ambiente. Mientras que con la biomninería no hay riesgo de accidentes, ya que las bacterias están presentes en los minas y no son patógenas.
La biominería ya se practica en varios países, incluyendo Sudáfrica, Brasil y Australia. En total, cerca del 20% de la producción mundial de cobre se obtiene mediante la biolixiviación.
Esta técnica no se limita al cobre, también se emplea para extraer oro y uranio. Igualmente tiene otras aplicaciones: los científicos están investigando cómo usar microbios para limpiar la contaminación que produce la minería.
Pero Gabriel Rodríguez, director de Energía, Ciencia y Tecnología e Innovación del Ministerio de Relaciones Exteriores de Chile, dice que se necesita ayuda para desarrollar esta tecnología.
"Todavía no hay suficientes microorganismos para hacer el trabajo. Hace falta más investigación", afirma.
"Esa es la apuesta que Chile ha estado haciendo en los últimos años. Pero también estamos exportando esta tecnología, para que el mundo pueda pasar de explotar recursos naturales a añadirles valor con su ayuda".
Si funciona, un día será posible extraer cobre sin necesidad de hacer grandes excavaciones. Sólo hará falta que los mineros perforen dos agujeros para inyectar la solución llena de microbios, y recolectar luego el líquido que contiene el cobre.
Esta alternativa también permitiría salvar vidas. Según cálculos, unas 12.000 personas mueren al año en accidentes mineros.
Los clic 33 mineros que pasaron 69 días atrapados a 700 metros de profundidad en la mina de cobre y oro de Copiapó en 2010 tuvieron suerte en salir con vida. Pero no todos los accidentes encuentran un final feliz.
