La biolixiviación es considerada como un reactor bio-electro-químico y tan solo el mencionar esta relación aborda un poco la complejidad y los problemas que presenta. Es un proceso que debe ser controlado en aire y liquido los cuales deben estar en condiciones específicas para que las reacciones ocurran.
De esta forma, el proceso es mucho más que una pila de material ordenado y rociado para obtener cobre. La instrumentación requerida considera medidores de flujo que distribuyen la solución y el aire en las pilas. El objetivo de esto es mantener la temperatura de la pila a un nivel específico entre 55°C y 70°C para que los microorganismos trabajen, es decir: Si el líquido es reemplazado rápidamente el calor generado por las reacciones se irán con el líquido retirado y la pila se enfriará haciendo que las bacterias entren en un estado latente “esperando” a que la temperatura aumente.
Lo anterior se puede ver económicamente, puesto que existe una situación más favorable donde es mejor obtener una mayor calidad del producto (mantener el líquido en la pila) en vez de producir más rápido pero con menor recuperación (retirar el fluido). Por supuesto no solo se controla la salida del líquido, sino que también la entrada de esta y su temperatura.
Respecto al aire, este también debe circular de forma controlada ya que los microorganismos necesitan oxígeno para desarrollar su ciclo vital, esto incluye el multiplicarse.
La aireación es uno de los temas más complejos en la biolixiviación, es mucho más difícil distribuir gas e un volumen que un líquido. Esto hace que este punto sea uno de los más deficientes.
Además, el aire inyectado no es el mismo que se encuentra en la atmosfera. La inyección de CO2 es necesaria en una cantidad de 0.5-2% para que los microorganismos lo utilicen como fuente de carbono para sus procesos, lo cual mejora considerablemente el crecimiento bacterial.
Aparte de estas condiciones, la acidez es fundamental: en exceso la bioactividad se ve inhibida y en el otro extremo el hierro férrico precipita como jarosita removiendo el agente lixiviante, desbalanceando el ácido en el sistema porque el Fe3+ se comporta como un ácido de Lewis, aportando o consumiendo el ácido.
Una vez se ha controlado el ambiente, es hora de preocuparse del ciclo biológico individual de cada microorganismo: Activación/nacimiento, crecimiento, reproducción e inhibición/muerte. Entender este proceso establece el éxito de la operación ya que para iniciar una colonia depende de las condiciones externas ya mencionadas. Pero, con el tiempo estas condiciones dependen de la colonia.
En resumen, para mantener la eficiencia de la biolixiviación se necesita controlar el líquido, el aire, el dióxido de carbono, la acidez y el ciclo biológico.
La experiencia ha demostrado que la mejor forma de realizar esta tarea es con dos focos:
- Controlar las variables para mantenerlas en el óptimo
- Disponer de condiciones de procesos especiales para cada caso del ciclo biológico.
En los últimos años, abundan las patentes e intentos para mejorar estos procesos, la mayor parte de las investigaciones se realizan en empresas privadas como Biosigma y es que el proceso es prometedor.
Egresado de Ingeniería Civil en Minas de la Universidad de Santiago de Chile, realizando la memoria de titulación en Innovación Digital en Minería.
Desarrollador de cursos de capacitación en Proyecto de Molibdeno Molyb, de Codelco.