Publicação: Produção de meio lixiviante por consórcio microbiano para recuperação de metais de baterias de íons de lítio
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CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA, CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
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Resumo
Este trabalho nasceu de uma problemática: como transformar o lixo tecnológico que
acumulamos em algo valioso? Para tanto, focamos nas baterias de celulares que, quando
descartadas, não só poluem o meio ambiente como desperdiçam metais preciosos. Dentre os
métodos empregados, tem-se lixiviação - um processo que meio ácido para solubilizar os metais
da amostra sólida. A atual limitação deste método está no emprego de ácidos inorgânicos, que
exigem infraestrutura resistente a estes reagentes e não são biodegradáveis. Há estudos de
lixiviação substituindo os ácidos inorgânicos por ácidos orgânicos, que são biodegradáveis,
com resultados promissores. A proposta deste trabalho foi a produção de um meio lixiviante,
rico em ácidos orgânicos, produzidos por fermentação usando um consórcio microbiano
anaeróbio e heterotrófico. Os ácidos orgânicos podem ter função de solubilizar os metais, de
serem agentes redutores e ainda quelantes que contribuem para melhorar a recuperação dos
metais. Além de ácidos orgânicos, um meio com estas características pode conter compostos
fenólicos que atuam como quelantes. Na metodologia é descrito os procedimentos
empregados na pesquisa para produção de ácidos orgânicos via fermentação anaeróbica por
consórcios microbianos. Inicialmente, os microrganismos foram mantidos em um meio
sintético adequado, com lactose como fonte de carbono. Os ensaios fermentativos foram
conduzidos com dois consórcios distintos, provenientes de efluentes industriais, sendo
incubados sob condições controladas por 10 dias. Durante esse período, foram monitoradas
variáveis como crescimento celular, consumo de lactose, pH do meio e produção de ácidos
orgânicos (principalmente ácido láctico, butírico e propiônico). A análise dessas substâncias
foi feita por espectrofotometria (DNS) para açúcares e cromatografia líquida de alta eficiência
(HPLC) para ácidos orgânicos. O meio produzido apresentou maior concentração de ácido
láctico (cerca d 13 g/L), seguido de ácido butírico e ácido propiônico. Pela literatura há
estudos que alcançaram alta recuperação usando o ácido láctico, que neste trabalho foi obtido
em maior concentração no meio produzido, indicando o potencial de lixiviação do meio
produzido. Esta tecnologia permite integrar um processo de tratamento de efluentes ao processo
de lixiviação, representando redução do custo de matéria-prima, de etapas e minimização dos
impactos ambientais.
Abstract
This work arose from a problem: how can we transform the technological waste we
accumulate into something valuable? To this end, we focused on cell phone batteries, which,
when discarded, not only pollute the environment but also waste precious metals. Among the
methods used is leaching - a process that uses an acidic medium to solubilize the metals in the
solid sample. The current limitation of this method is the use of inorganic acids, which require
infrastructure resistant to these reagents and are not biodegradable. There are leaching studies
replacing inorganic acids with organic acids, which are biodegradable, with promising results.
The proposal of this work was to produce a leaching medium, rich in organic acids, produced
by fermentation using an anaerobic and heterotrophic microbial consortium. Organic acids
can have the function of solubilizing metals, of being reducing agents and also chelating
agents that contribute to improving metal recovery. In addition to organic acids, a medium
with these characteristics can contain phenolic compounds that act as chelating agents. The
methodology describes the procedures used in the research for the production of organic acids
via anaerobic fermentation by microbial consortia. Initially, the microorganisms were
maintained in a suitable synthetic medium, with lactose as a carbon source. The fermentation
tests were conducted with two different consortia from industrial effluents, incubated under
controlled conditions for 10 days. During this period, variables such as cell growth, lactose
consumption, pH of the medium and production of organic acids (mainly lactic, butyric and
propionic acids) were monitored. The analysis of these substances was performed by
spectrophotometry (DNS) for sugars and high performance liquid chromatography (HPLC)
for organic acids. The medium produced presented a higher concentration of lactic acid
(approximately 13 g/L), followed by butyric acid and propionic acid. There are studies in the
literature that achieved high recovery using lactic acid, which in this work was obtained in
higher concentration in the produced medium, indicating the leaching potential of the
produced medium. This technology allows the integration of an effluent treatment process
into the leaching process, representing a reduction in the cost of raw materials, stages and
minimization of environmental impacts.
Palavras-chave
Hidrometalurgia;, Hydrometallurgy, Ácidos orgânicos, Química verde, Reciclagem inteligente, Economia circular, Lixo eletrônico, Circular economy, Organic acids, Smart recycling, E-wastes, Green chemistry
Citação
SANTOS, Luiza Ferreira dos. Produção de meio lixiviante por consórcio microbiano para
recuperação de metais de baterias de íons de lítio. 2025. 45 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Biotecnologia) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025.