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Biominería Espacial.

  
    minerales: cianotriquita  
  
    Minerales: Cianotriquita, mina Dachang, Guizhou, China. Foto MdC  
  
    
Hace ya casi 2 años, en concreto el 06/11/2017, en nuestro blog de minerales escribimos este post titulado "Minería ecológica: Biominería." en el que hablábamos de un tema que nos parecía realmente fascinante, de gran interés científico y muy coherente con la preocupación medioambiental, siempre presente en nuestra línea editorial, en torno a la minería.

      Hoy a coincidiendo con el comienzo de la Cumbre del Clima, convocada para este pasado lunes 23 de septiembre de 2019, queremos hablar de un experimento y sus correspondientes estudios. El experimento que cuenta con la intervención de la NASA y la Estación Espacial Internacional tiene la denominación "Biorock"** ( desambiguación, véase nota a pié de página).

      OBJETIVOS DE LA BIOMINERÍA ESPACIAL:

      Mineros.- Obtención de minerales y recursos energéticos.

      Terraformación.- Producir cambios en la superficie de otros cuerpos celestes para facilitar la presencia humana logrando suelos capaces de albergar plantaciones.

      Los objetivos de "Biorock" se centran en la actualidad en el estudio de como la microgravedad afecta a la interacción entre microbios y minerales, partiendo de varias hipótesis que se pueden resumir en pocos puntos:

      -La baja convección térmica en condiciones de baja gravedad, y su ausencia en microgravedad afecta disminuyendo el movimiento natural de líquidos y gases generados en los procesos de interacción microbio- mineral lo cual puede redundar en una falta de alimentación de las bacterias y a su crecimiento y reproducción afectando de forma notoria a la productividad de sistema minero. Biorock, en esta fase, pretende verificar y cuantificar este problema además de analizar las probables mutaciones genéticas que pudieran afectar a las poblaciones microbianas usadas en el experimento con el fin de adaptarse a estas nuevas condiciones.

      -Los efectos de la microgravedad en las biopelículas.  Las biopelículas o tapiz bacteriano son los ecosistemas que forman diferentes microbios en diferentes ambientes que pueden ser sólidos o líquidos y están compuestos por la masa microbiana  que  fluctúa en torno al 15% de la masa total y la llamada matriz compuesta por exopolisacáridos estructurados en canales por donde circulan agua, enzimas, nutrientes, y residuos, de aquí la importancia de la determinación de como la microgravedad afectaría a estos movimientos vitales para el buen funcionamiento de estos micro biosistemas.

      -Estudios de las posibles implicaciones de la microgravedad en los cambios en la expresión génica y las tasas de mutación de los microbios partiendo de la hipótesis de  que los ecosistemas sometidos a tales condiciones deben inducir cambios en las expresiones genéticas de las células.

      -Estudio cuantitativo de cómo afectan estas condiciones al rendimiento minero dependiendo de las especies microbianas usadas.
En el experimento se están usando 3 tipos de microbios, uno proporcionado por "Centro Aeroespacial Alemán", otro procedente del desierto en el oeste de los Estados Unidos y otro conocido por su resistencia a la interacción con metales pesados aportado por el Centro de Investigación Nuclear de Bélgica.

La roca que está siendo usada para estos experimentos es basalto. Estos microbios se integran den los denominados mini reactores Biorock, que se preparan en ambientes controlados cerca de la base de lanzamiento para su posterior introducción en incubadoras ya dentro de la Estación Espacial. Posteriormente se vuelven a poner en ambientes de temperatura controlada para su regreso a la Tierra y su posterior análisis.De los resultados, lo único que conocemos es que las biopelículas resultantes son más gruesas.      
** "Biorock". Este nombre también se usa para denominar comercialmente un material fruto de otro importante avance científico que trata de los materiales formados por electro acumulación de los minerales disueltos en el agua del mar para conformar plataformas que sirven de soporte a corales, algas... y otros organismo que finalmente ofrecen cobijo a peces, alevines, crustáceos... creando un ecosistema propio. Un proceso interesantísimo también en el ámbito de la mineralogía..

Minería ecológica: Biominería.

 

minerales: cobre nativo
Cobre nativo. Foto: Tienda mineral-s.
Puede parecer un concepto futurista porque tal y como suena la biominería es un proceso por el cual se extraen las menas contenidas en diversos minerales gracias al uso de bacterias.
La intervención de bacterias y otros microorganismos en la formación de los minerales es algo ya sobradamente conocido, muchos científicos calculan que hasta los dos tercios de los minerales se han formado gracias a los procesos microbianos en el subsuelo. Los llamados extremófilos obtienen la energía devorando minerales para construir otros.
Hemos oído muchas veces como se estudia el entorno del Río Tinto precisamente para detectar estas formas de vida, para establecer si estas condiciones, que si saben aprovechar nuestras bacterias, pudiera haber tenido lugar también en Marte. El Rio Tinto contiene hasta 15 gramos de hierro por litro, su color y sus señas de identidad hacen pensar que esta concentración se debe a la intensa y centenaria minería convencional en forma de contaminación, pero no es así. En la franja pirítica Ibérica a 500 metros de profundidad, cuando confluyen cursos de agua y minerales metálicos, muchos microorganismos llamados extremófilos y también «come piedras» comienzan a nutrirse, asimilando la energía que necesitan y excretando ácido sulfúrico e ión férrico.
Lo anteriormente expuesto es la base de lo que denominamos «biominería» y ya es una técnica extractiva que se emplea en la extracción de cobre en minas Chilenas, en Australia, Suráfrica y que otros países están comenzando a incorporar. Esta técnica minera conocida como lixiviación bacteriana, nos aporta más del 20% de la producción de cobre. Está considerada como un método extractivo menos contaminante pero además válido para poner en valor los pasivos ambientales de la minería tradicional, relaves, escombreras y botaderos pueden pasar de ser un problema paisajístico y medioambiental para convertirse en parte productiva y con una metodología escrupulosa no solo aportar la riqueza inherente a las menas contenidas sino además contribuir a la recuperación de los entornos mineros.
Los métodos de aplicación de esta biotecnología son diversos algunos desarrollados por importantes multinacionales como el BIOX de Gold Fields y otros desarrollados por Newmont y Gobiotics, estos son de aplicación directa para grandes cantidades de concentrado que se tratan en tanques que han de permitir procesos de agitación y aireación. Pero hay otros métodos que están más orientados al aprovechamiento pasivo, casi sin intervención humana de los materiales de desecho y también métodos intermedios que permiten desarrollar concentrados líquidos desde los acopios minerales usando como catalizador la dispersión de ácido sulfúrico para estimular la acción bacteriana.
Esta minería tiene un presente rentable y sostenible y sobre todo un futuro importante, su práctica no solo se aplica a los yacimientos cupríferos, también la minería del oro y la plata están ya beneficiándose de estas biotecnologías y se están realizando investigaciones que tienen como objetivo el desarrollo de métodos que contemplen todos los ciclos extractivos desde una óptica de optimización de la energía y el trabajo humano para llegar a una minería más respetuosa, que se integre en los medios naturales y sociales de forma no contaminante y generadora de riqueza y bienestar.