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Microalgas que limpian aguas mineras: 95% de cobre y cadmio en 8 horas

lunes, 14 de septiembre 2026

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Microalgas que limpian aguas mineras: 95% de cobre y cadmio en 8 horas

Chlorella inmovilizada logra limpiar efluentes mineros retirando 95 % de metales y recuperando recursos.

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Innovación/Medio Ambiente

Por: Yexika Montilla | 18 de diciembre 2025 | 10:54

Microalgas que limpian aguas mineras: 95% de cobre y cadmio en 8 horas

Pie de foto: La biopelícula de Chlorella retira metales en 8 horas y se regenera en ciclos sucesivos. El soporte se fabrica con residuos de azufre y aceite de cocina usado, integrando economía circular.

Equipos de la Universidad de Huelva y de Umeå (Suecia) diseñaron una biopelícula de Chlorella adherida a un soporte hecho con azufre residual y aceite de cocina usado. En ensayos controlados, el sistema retiró >95 % de Cu/Cd y ≈50% de Pb en 8 horas, con recuperación de metales para economía circular. La ruta, publicada en Green Chemistry, se complementa con un estudio en Toxics sobre biodegradación microalgal de compuestos fenólicos vinculados a efluentes petroquímicos.

El proyecto une a la Universidad de Huelva (España) y la Universidad de Umeå (Suecia), con pruebas publicadas el 28 de octubre de 2025 en Green Chemistry. El objetivo fue crear un sorbente reutilizable capaz de retirar mezclas de metales pesados de aguas industriales, especialmente las relacionadas con minería y metalurgia. Para ello se inmovilizó Chlorella vulgaris sobre un copolímero sintetizado por inversa vulcanización de azufre recuperado de la industria petroquímica y aceite de cocina usado, integrando el concepto de economía circular desde el propio material. La elección de cepas nórdicas se justificó por su tolerancia a bajas temperaturas y baja irradiancia, condiciones frecuentes en latitudes altas. Como contexto geográfico, Suecia declaró en 2023 el mayor depósito europeo de tierras raras en la zona de Kiruna; y Huelva convive desde hace décadas con drenaje ácido de mina en la cuenca del río Tinto, un laboratorio natural para soluciones de remediación [2].

Cómo funciona la biopelícula

El sorbente combina adsorción del copolímero azufre–aceite con biosorción activa de la microalga, maximizando la captura de Cu²⁺, Cd²⁺ y Pb² en mezclas complejas. La microalga elegida, Chlorella vulgaris (13-1), es esférica y diminuta (≈1–5 μm), lo que facilita un elevado área de contacto en la biopelícula. El copolímero aporta sitios de unión ricos en azufre y una matriz hidrofóbica que atrae cationes y compuestos metálicos; la microalga aporta grupos funcionales (carboxilos, hidroxilos) y procesos de bioacumulación, además de cierta tolerancia al estrés por metales. El resultado no es la simple suma de partes: los autores reportan mejoras drásticas en cinética y capacidad de captura frente a microalgas libres o copolímero sin células. La inmovilización reduce el arrastre de biomasa, simplifica el manejo del reactor y abre la puerta a ciclos de uso con regeneración controlada del sorbente, clave para escalar.

Resultados: metales retirados, tiempos y recuperación

En condiciones representativas de efluentes industriales, la biopelícula retiró >95 % del cobre y del cadmio y ≈50 % del plomo en 8 horas, superando de forma consistente el rendimiento de los controles. Un protocolo suave de desorción/regeneración con EDTA 0,1 M y CaCl₂ permitió recuperar hasta el 98 % de los metales concentrados y reutilizar el sorbente con eficiencias del 75–99 % respecto al primer ciclo. Ese cierre de bucle convierte a la remediación en un proceso de recuperación: los metales vuelven a la cadena de valor como concentrados aptos para refino, en lugar de terminar en lodos problemáticos. “Remover y recuperar en el mismo sistema” —resume una de las autoras— “es donde la biotecnología marca diferencia”. Estos hallazgos posicionan a la biopelícula como candidata para pilotos en minería, metalurgia o galvanotecnia que manejen mezclas de metales disueltos y condiciones de operación variables.

Dónde encaja frente a tratamientos convencionales

La remoción de metales usa desde hace décadas precipitación química, intercambio iónico, adsorción en carbón activado o ósmosis inversa. Son tecnologías robustas, pero su coste energético o la generación de lodos crecen cuando las concentraciones bajan al rango de trazas. Revisiones recientes sitúan a la adsorción híbrida y a los bio-sorbentes como alternativas competitivas en costes operativos (€/m³) y en selectividad para mezclas, sobre todo si se integra recuperación de metales y reuso del medio. El enfoque con Chlorella + copolímero azufre-aceite no pretende sustituir todo el tren de tratamiento, sino optimizar etapas donde los métodos físicos-químicos pierden eficiencia o encarecen el proceso. Así, puede actuar como polishing previo a descarga o como preconcentración antes de una línea de refino hidrometalúrgico, reduciendo residuos y mejorando la huella de carbono global.

Contaminantes orgánicos: la siguiente frontera

El equipo de Huelva publicó el 6 de octubre de 2025 un trabajo en Toxics que examina la tolerancia y biodegradación de fenol, p-cresol y acetofenona —compuestos típicos de corrientes petroquímicas— por cuatro especies microalgales. Los resultados muestran que Tetraselmis chuii alcanzó las mayores tasas de biodegradación a 72 horas, incluso sin carbono alternativo en el medio; y que Chlorella sorokiniana y Nannochloropsis gaditana toleran concentraciones cercanas a las observadas tras tratamientos secundarios. El estudio mide además el aumento de fenol-hidroxilasa y enzimas antioxidantes, pista clara de co-metabolismo y adaptación celular. “Vemos a las microalgas usar estos compuestos como recurso”, señala el equipo en sus conclusiones. El hallazgo sugiere un pipeline en dos fases: captura selectiva de metales con biopelícula y atenuación de orgánicos con cepas especializadas.

Escalabilidad, riesgos y regulación

La viabilidad industrial depende de variables operativas (pH, fuerza iónica, competidores iónicos, sólidos en suspensión), del manejo de la biopelícula y de criterios regulatorios. En Europa, los EQS (Normas de Calidad Ambiental) para metales exigen considerar bio-disponibilidad y química del agua; los límites de vertido y los BAT-AEL (Niveles de Emisión Asociados a Mejores Técnicas) se han endurecido, empujando a soluciones que reduzcan lodos y consumo químico. En regiones mineras como Huelva–río Tinto, trabajos de referencia documentan pH cercanos a 2,5 y altas cargas metálicas, un entorno exigente pero idóneo para pilotos controlados. Para escalar, los autores recomiendan medir coste total (€/m³ tratado), % remoción en mezcla, ciclos útiles de la biopelícula y recuperación de metales, además de evaluar bioseguridad de la biomasa y compatibilidades con trenes existentes.

Próximos pasos y economía circular

El itinerario lógico es pasar a pilotos a campo en efluentes mineros o metalúrgicos, medir rendimiento estacional, validar la reutilización del sorbente y comparar LCA (análisis de ciclo de vida) con tecnologías convencionales. La clave es que el soporte procede de residuos —azufre de refino y aceite usado— y convierte el tratamiento en upcycling: menos residuos, más materias primas secundarias. Si se consolida el cobro por servicio (remoción) junto al valor del metal recuperado, el modelo de negocio se fortalece. También se abren vías para nuevas combinaciones: biopelículas con cepas que metabolizan BTEX/PAH o módulos en serie que alternen captura y biodegradación. Con datos de 2025 en mano, la microalgología aplicada deja de ser solo ciencia de laboratorio y empieza a competir en entornos reales donde la mezcla de contaminantes ha sido, hasta ahora, su mayor desafío.

Fuente: Green Chemistry, LKAB, Nature, MDPI,

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