Residuos de conchas marinas muestran potencial para capturar tierras raras
Un equipo de investigadores del Trinity College Dublin ha demostrado que residuos calcáreos procedentes de ostras y mejillones poseen capacidad para capturar tierras raras disueltas en aguas contaminadas, transformándose en una posible solución para la descontaminación industrial y la recuperación de recursos estratégicos.
El estudio plantea una vía innovadora de valorización de residuos marinos dentro de estrategias de economía circular y gestión sostenible de materiales críticos, especialmente relevantes para sectores vinculados a transición energética, movilidad eléctrica y tecnologías renovables.
Conchas marinas como material reactivo
La investigación analizó fragmentos triturados de conchas de ostras, mejillones y berberechos expuestos a soluciones con lantano, neodimio y disprosio, elementos considerados esenciales para aplicaciones industriales de alta tecnología.
Los ensayos mostraron que el carbonato cálcico presente en las conchas inicia un proceso de transformación mineral al entrar en contacto con aguas contaminadas por tierras raras.
Durante la reacción:
- El carbonato cálcico comienza a disolverse parcialmente.
- Se forman nuevos minerales ricos en tierras raras.
- Los elementos quedan inmovilizados en estructuras sólidas estables.
- Se genera una capa mineral protectora sobre la superficie del material.
A diferencia de procesos convencionales basados en adsorción superficial, el mecanismo identificado implica una incorporación mineral permanente de los contaminantes dentro de nuevos cristales sólidos.
Alta capacidad de captura en conchas de ostras
Los resultados más relevantes se obtuvieron con conchas de ostras, cuya estructura porosa y laminada favorece la circulación interna del agua y prolonga la reacción química.
Según los investigadores:
- 1 gramo de concha de ostra llegó a capturar hasta 1,5 gramos de tierras raras disueltas.
- La estructura interna permitió reemplazos minerales más profundos y completos.
- La reacción mostró mayor estabilidad frente al bloqueo superficial observado en otros caparazones.
El estudio señala que algunos materiales desarrollan rápidamente costras impermeables que limitan la eficiencia del proceso, mientras que las conchas de ostras presentan mejores condiciones para mantener la reactividad.
Aplicaciones en descontaminación y recuperación de recursos
La investigación abre nuevas posibilidades para integrar residuos de acuicultura y subproductos marinos en sistemas de tratamiento de aguas industriales.
Entre las posibles aplicaciones destacan:
- Barreras reactivas permeables.
- Sistemas de filtración industrial.
- Captura de metales críticos en efluentes mineros.
- Recuperación de tierras raras en procesos metalúrgicos.
Los investigadores destacan que las tierras raras capturadas podrían posteriormente recuperarse mediante procesos químicos convencionales, facilitando su reutilización industrial y reduciendo pérdidas de materiales estratégicos.
Economía circular y valorización de residuos marinos
La propuesta también presenta interés desde el punto de vista de valorización de residuos.
La acuicultura y la industria alimentaria generan anualmente grandes volúmenes de conchas marinas que habitualmente terminan en vertederos o acumulaciones costeras.
El aprovechamiento de estos residuos permitiría:
- Reducir impactos asociados a la disposición final.
- Incorporar materiales de bajo coste en tecnologías ambientales.
- Favorecer estrategias de circularidad de materiales críticos.
- Disminuir la contaminación derivada de aguas industriales.
Escalabilidad y retos técnicos pendientes
Pese a los resultados obtenidos en laboratorio, el estudio advierte que la aplicación industrial requerirá nuevas fases de validación en condiciones reales de operación.
Entre los principales desafíos identificados figuran:
- Evaluar el comportamiento en aguas residuales complejas.
- Optimizar limpieza y trituración de las conchas.
- Evitar la formación de costras que reduzcan la reactividad.
- Mejorar la velocidad de captura.
- Desarrollar métodos eficientes para recuperar las tierras raras inmovilizadas.
Los investigadores concluyen que esta tecnología no sustituirá la extracción minera de tierras raras, pero sí podría contribuir a reducir pérdidas, recuperar materiales estratégicos y avanzar hacia modelos más circulares en la gestión de recursos críticos.
