Natalia Zúñiga, Matías Avendaño y Andreina Manrique, estudiantes del Magíster en Minería del Departamento de Ingeniería de Minas de la FCFM de la Universidad de Chile, además de Camilo Sánchez, quien se encuentra en el Centro de Biotecnología de Sistemas UNAB completando su proyecto de doctorado, forman parte de un equipo que busca recuperar cobalto mediante el uso de microorganismos.
Para lograrlo, investigan bajo la tutoría de Brian Townley, académico del Departamento de Geología de la U. de Chile, y Pilar Parada, directora del Centro de Biotecnología de Sistemas UNAB, con un objetivo de domesticar bacterias para que recuperen cobalto desde minerales de pirita de forma sostenible y rentable.
La historia se remonta a 2017, cuando el profesor Townley publicó un informe, encargado por Sernageomin, que concluyó que nuestro país podría producir unas 10 mil toneladas anuales de cobalto, uno de los minerales esenciales de la transición energética.
Considerando que un vehículo eléctrico puede contener hasta 13 kg de este metal, el informe de Townley se convirtió en una bola de nieve que, de tanto crecer, se convirtió en lo que hoy conocemos como Cobalto Verde, proyecto de innovación y transferencia tecnológica alojado en la UNAB, con Pilar Parada como directora ejecutiva y Brian Townley como director alterno.
A buscar números azules
Aunque Chile es sinónimo de cobre, lo cierto es que nuestro país tiene muchos otros metales en su subsuelo, como el hierro, el molibdeno, el oro, la plata, el níquel y el cobalto. Este último, de hecho, fue explotado en las regiones de Atacama, Coquimbo y Metropolitana entre 1865 y 1944, a partir de yacimientos de cobre-cobalto.
Actualmente, las concentraciones de este metal presentes en la minería del cobre chilena son muy bajas, por lo que las tecnologías convencionales de producción minera impiden una recuperación económicamente rentable. Aquí es donde entra esta investigación. «Esto implica que es necesario adaptar y modificar ciertos procesos industriales para lograr una recuperación exitosa de este metal«, dijo Townley.
El primer paso es evitar que la pirita (mineral que contiene cobalto) se convierta en un desecho minero para desviarlo hacia un nuevo proceso biominero rentable.
Matías Avendaño, ingeniero civil metalúrgico y estudiante de posgrado de la U. de Chile, es el encargado de diseñar este desvío. Actualmente, se encuentra analizando la rentabilidad técnico-económica de diferentes alternativas de recuperación de pirita. «La meta es maximizar los recursos de nuestros yacimientos polimetálicos, modificando la forma en que hacemos minería«, explicó.
En tanto, Camilo Sánchez estudia la manera de mejorar el rendimiento de las bacterias responsables de disolver la pirita y solubilizar el cobalto, en un proceso llamado biolixiviación. «El consorcio microbiano patentado por Cobalto Verde, llamado Kobold B, obtiene energía al oxidar el hierro y el azufre presentes en minerales como la pirita«, sostuvo.
Al llevar a cabo estas reacciones se generan oxidantes que producen ácido sulfúrico, lo cual, a su vez, desestabiliza la estructura del mineral, lo que facilita su ruptura y permite solubilizar los elementos de interés, promoviendo la liberación de metales valiosos que antes permanecían atrapados en el sólido.
Esta solución rica en cobalto y otros metales es analizada por Andreina Manrique. Se estima que esta solución contiene una concentración de cobalto de 80 mg/L, un volumen alto comparado con los 50 mg/L del níquel, por lo que la estudiante está probando varias metodologías (precipitación secuencial, resinas de intercambio iónico y extracción por solventes, entre otras) para lograr la separación. «Estoy probando cada metodología para definir la vía más óptima para recuperar cobalto», profundizó.
Finalmente, Natalia Zúñiga está analizando, desde una mirada global, los costos totales del ciclo de producción descrito, desde que la pirita ingresa a este nuevo proceso hasta que el cobalto sale como metal. «A partir de modelamiento de laboratorio y pruebas de columna en ambientes relevantes, junto a revisión de literatura, podré estimar los costos de operación para recuperar cobalto«, dijo. Se busca establecer un benchmark de esta nueva tecnología respecto de las convencionales, de tal forma de viabilizar la producción en Chile.
Todos estos proyectos de posgrado se están ejecutando en un plano experimental, en laboratorio, en lo que en jerga técnica se denomina un «estado de maduración tecnológica media«, pero ya se han iniciado las etapas de diseño para llevar las pruebas a un entorno relevante.
Cobalto Verde
Hacia 2027 se espera escalar el proyecto Cobalto Verde hacia un «estado de maduración tecnológica avanzada», es decir, escalar a mayores volúmenes e implementar, idealmente, un proyecto piloto en una instalación industrial real.
Sus impulsadores destacan que, hasta el momento, el proyecto ha sido exitoso. Fue el año pasado cuando se identificó el consorcio microbiano Kobold B y se ingresó al Inapi Chile una solicitud de patente de invención provisional para la recuperación de cobalto y otros metales mediante biolixiviación de relaves y concentrados. En noviembre pasado, se anunció la continuidad del proyecto por dos años más.
Fuente Mch