Le projet Sublimus explore des approches innovantes et circulaires pour l’extraction de métaux rares et précieux à partir d’une ressource peu exploitée : les eaux résiduaires urbaines et, en particulier, les boues activées. Le programme se focalise sur les métaux précieux, or et platinoïdes (PGM), eu égard à la raréfaction des ressources géologiques de ces éléments et à leurs rôles dans les technologies high-tech et de transition énergétique qui ont mené la Commission européenne à classer, entre autres, les PGM parmi les matières critiques pour son développement économique. Dans ce projet, Meurice R&D explore la technologie de biosorption sur un résidu microbiologique industriel produit en grande quantité, a fortiori en Belgique : la levure de brasserie.
Projets R&D
SUBLIMUS
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Les principes physico-chimiques de la biosorption sont nombreux et complexes : chélation, échange ionique, coordination, complexation, adsorption, micro-précipitation…ils demandent une connaissance approfondie de la structure de la paroi microbienne et de son évolution en fonction des conditions (force ionique, pH, température,) mais également de la spéciation des éléments métalliques en solution en fonction de ces mêmes paramètres. Ces différents aspects de la recherche rencontrent les compétences multidisciplinaires de Meurice R&D. Les travaux ont mené à une solution durable et économiquement viable pour la récupération de l’or dissout contenu dans les ERUs de Bruxelles (Station Aquiris). Les résultats permettent d’envisager la récupération de 4 kg d’or/an en investissant hebdomadairement une tonne de levure sèche. L’extraction de cette même quantité à partir de roche aurifère nécessiterait le traitement de plusieurs milliers de tonnes. Le projet Sublimus est le fruit d’une collaboration entre l’ULB, la VUB et Meurice R&D.
PRECIOUS
Le programme PRECIOUS s’inscrit dans une dynamique circulaire « d’urban mining » en proposant une approche biologique réduisant les impacts environnementaux pour la production de matières premières métalliques. Le projet vise en effet le développement d’une technologie globale pour la valorisation de circuits imprimés de PC, ordinateurs portables et autres composants électroniques en exploitant des bactéries des milieux extrêmes (originaires, par exemple, des geysers acides du Yellowstone) et qui permettent de dissoudre les métaux comme le cuivre, le nickel, le zinc, l’aluminium…et ainsi, d’enrichir les déchets en métaux précieux (majoritairement l’or présent à raison de 200-300 g/tonne).
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PRECIOUS a pour objectif de mettre au point une combinaison de procédés biologiques et chimiques (tout en réduisant ces derniers) pour aboutir à une technologie efficace mais souple et modulable qui pourrait offrir une solution aux opérations clandestines ayant cours dans des pays où le recyclage n’est pas contrôlé avec des conséquences dramatiques sur la santé publique et l’environnement. L’approche innovante permettrait également un développement industriel local, à proximité de la mine urbaine que représente une ville comme Bruxelles sans retombées toxiques et en minimisant les transports.
Dans une première étape microbiologique, des métaux de base (métaux lourds) sont extraits sous forme liquide par l’action de bactéries acidophiles générant un agent oxydant, l’ion ferrique. Un défi important du projet consiste à réduire les intrants chimiques du procédé pour le rendre autonome ou ne consommant que des matières résiduelles d’autres activités (comme le soufre issu du traitement des carburants). Le déchet étant alors concentré en or, l’extraction chimique nécessitera moins de réactifs ; cette opération a fait l’objet d’un screening de molécules moins impactantes comme la thiourée pour substituer des agents toxiques ou dangereux comme le cyanure, l’eau régale, … La récupération du métal précieux a également été réalisée par voie biologique en exploitant un déchet d’une activité typiquement bruxelloise, la brasserie. La levure, résidu du procédé de brassage, présente en effet des propriétés exceptionnelles pour l’extraction sélective de l’or dissout dans un lixiviat polymétallique. Le caractère global du procédé envisagé repose sur la valorisation totale de toutes les composantes des circuits imprimés : des métaux lourds au métal précieux en passant par les plastiques.