METALCHEMBIO.: Combinação inovadora de estratégias químicas e biológicas para a recuperação de metais de efluentes e de lixiviados

METALCHEMBIO

Sobre o projeto

Este projeto visou a recuperação de metais estratégicos de fontes secundárias (efluentes e resíduos) através da combinação inovadora de processos químicos (extração líquido-líquido) e biológicos, baseados no uso de bactérias e extratos de plantas.

Informação sobre o financiamento:

Refª projecto: PTDC/BTA-BTA/29251/2017
Financiamento concedido: € 232.459,96
Financiamento FEDER concedido: € 85.480,37
Financiamento nacional concedido: € 136.970,55

Orçamento total: 234 950,93 €

Orçamento do CCMAR: 212 450,93 €

Região de intervenção: Algarve
Beneficiário: Algarve Centre of Marine Sciences (CCMAR)
Parceiros: FFCUL- Fundação Faculdade Ciências Universidade de Lisboa; Universidade do Algarve

Equipa (% dedicação)

CENTRO DE CIÊNCIAS DO MAR DO ALGARVE

Maria Clara Semedo da Silva Costa: Principal Investigator (PI) (40%)

Jorge Daniel Dias Carlier: Co-PI and hired researcher (100%)

Tânia Cristina Da Luz Palma – researcher (10%)

Vera Marta Almeida Gomes – tecnician (10%)

FCIÊNCIAS.ID – ASSOCIAÇÃO PARA A INVESTIGAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE CIÊNCIAS

Ana Paula Pereira Paiva – researcher (25%)

UNIVERSIDADE DO ALGARVE

João Paulo Gil Lourenço – researcher (25%)

METALCHEMBIO.: Combinação inovadora de estratégias químicas e biológicas para a recuperação de metais de efluentes e de lixiviados

Datas

31.08.2018 - 31.05.2022

Grupos de Investigação

Ecology and restoration of riverine, estuarine and coastal habitats

Entidade Coordenadora

CCMAR

Coordenação do CCMAR

Maria Clara Costa

Jorge Daniel Dias Carlier

Referência

ALG-01-0145-FEDER-029251

Agencias de financiamento

CRESC Algarve 2020

FCT - Fundação para a Ciência e Tecnologia

Orçamento Total

234950.93 €

Orçamento do CCMAR

212450.93€

Atividades

A acumulação de metais no meio ambiente é responsável por diversos impactos negativos ao nível do meio ambiente e da saúde das populações, situação que tende a agravar-se com a sua crescente procura e aplicação. Assiste-se simultaneamente ao esgotamento de algumas fontes primárias, nomeadamente dos metais do grupo da platina (PGMs), que constituem um recurso limitado. Assim, o desenvolvimento de processos ambientalmente e economicamente sustentáveis com vista à recuperação de metais de fontes secundárias, nomeadamente de resíduos e de efluentes, afigura-se prioritário.

O presente projeto visou, assim, estudar a recuperação de metais estratégicos de importantes fontes secundárias, nomeadamente:

- Cu, Zn e Fe de uma água ácida de mina (AMD) com concentrações extremas daqueles metais

- Zn e Fe de soluções esgotadas da indústria de galvanização

- Metais do grupo da platina (e.g. Pt e Pd) de soluções férteis da lixiviação de catalisadores automóveis. Com esse objetivo foi investigada uma estratégia inovadora que tira partido da combinação de técnicas de extração líquido-líquido, de grande capacidade separativa, com métodos biológicos, reconhecidos pela sua versatilidade, em que se utilizaram células bacterianas ou soluções resultantes da sua atividade, ou ainda extratos de plantas. A diversidade de agentes biológicos (e condições experimentais) que podem atuar através de diferentes mecanismos, tem potencial para originar diversos compostos e com partículas de dimensão diversa, nomeadamente nanopartículas, alargando as suas propriedades e possíveis aplicações.

Publicações

Artigos em revistas científicas:

Nobahar A, Lourenço JP, Costa MC, Carlier JD (2023) Printed circuit boards leaching followed by synthesis of gold nanoparticle clusters using plant extracts. Waste and Biomass Valorization. https://doi.org/10.1007/s12649-023-02272-8

Díaz LA, Carlier JD, Michalak I, Costa MC (2023) Potential Use of Agricultural Waste—Carob Kibbles (Ceratonia siliqua L.) as a Biosorbent for Removing Boron from Wastewater. Separations. 10, 464. https://doi.org/10.3390/separations10090464

Nobahar A, Carlier JD, Costa MC (2023) Recovery of catalytic metals from leaching solutions of spent automotive catalytic converters using plant extracts. Clean Technologies and Environmental Policy. https://doi.org/10.1007/s10098-023-02523-1

dos Reis Ferreira GM, Pires JF, Ribeiro LS, Carlier JD, Costa MC, Schwan RF, Silva CF (2023) Impact of lead (Pb2+) on the growth and biological activity of Serratia marcescens selected for wastewater treatment and identification of its zntR gene—a metal efflux regulator. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 39, 91. https://doi.org/10.1007/s11274-023-03535-1

Nobahar A, Melka AB, Marín-Beltrán I, Neves L, Costa MC, Carlier JD (2022a) Zinc Recovery from an Extreme Copper-Free Acid Mine Drainage: Studying the Prior Separation of Ferric Iron by Solvent Extraction using AliCy and/or Alkalinization. J Sustain Metall. https://doi.org/10.1007/s40831-022-00588-8

Nobahar A, Melka AB, Pusta A, Lourenço JP, Carlier JD, Costa MC (2022b) A New Application of Solvent Extraction to Separate Copper from Extreme Acid Mine Drainage Producing Solutions for Electrochemical and Biological Recovery Processes. Mine Water and the Environment. https://doi.org/10.1007/s10230-022-00858-7

Nobahar A, Carlier JD, Miguel MG, Costa MC (2021) A review of plant metabolites with metal interaction capacity: a green approach for industrial applications. Biometals. https://doi.org/10.1007/s10534-021-00315-y

Carlier JD, Ettamimi S, Cox CJ, Hammani K, Ghazal H, Clara MC (2020a) Prokaryotic diversity in stream sediments affected by acid mine drainage. Extremophiles. 24: 809-819. https://doi.org/10.1007/s00792-020-01196-8

Carlier JD, Luís AT, Alexandre LM, Costa MC (2020b) Feasibility of Co-treating Olive Mill Wastewater and Acid Mine Drainage. Mine Water and the Environment. 39: 859-880. https://doi.org/10.1007/s10230-020-00719-1

Ettamimi S, Carlier JD, Cox CJ, Elamine Y, Hammani K, Ghazal H, Clara MC (2019) A meta-taxonomic investigation of the prokaryotic diversity of water bodies impacted by acid mine drainage from the São Domingos mine in southern Portugal. Extremophiles. 23: 821–834. https://doi.org/10.1007/s00792-019-01136-1

Nanusha MY, Carlier J, Carvalho GI, Costa MC, Paiva AP (2019) Separation and recovery of Pd and Fe as nanosized metal sulphides by combining solvent extraction with biological strategies based on the use of sulphate-reducing bacteria. Separation and Purification Technology. 212: 747-756. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2018.11.062

Material pedagógico publicado em plataformas de divulgação massiva

Um curto filme produzido por: Amir Nobahar, Jorge Dias Carlier and Maria Clara Costa, about work at a pilot plant designed, constructed and tested in the scope of projects BIOMETALDEMO and METALCHEMBIO was published in YOUTUBE: as an English version (https://www.youtube.com/watch?v=JTcw6MkuWL4) and as a Portuguese version (https://www.youtube.com/watch?v=-gjUYu0gmRY).