Desde la medicina al maquillaje o de los plásticos al papel, las utilidades del dióxido de titanio son tantas que apenas pasa un día sin que lo utilicemos. Investigadores de la Universidad de Leeds han desarrollado un método más simple, económico y respetuoso con el medio ambiente para la extracción de grandes cantidades de uno de los minerales más versátiles.
Las propiedades del dióxido de titanio (TiO2) son numerosas. En polvo es utilizado comúnmente como un pigmento blanco intenso para darle brillo a productos cotidianos como la pintura, el papel, los plásticos, los alimentos, las medicinas, la cerámica, los cosméticos e incluso, las pastas de dientes. Asimismo, sus excelentes cualidades de absorción de rayos ultravioleta lo convierten en un componente perfecto para lociones solares.
Este compuesto es también un material precursor de la producción de metal de titanio. En su forma de metal, es resistente y ligero, de manera que puede utilizarse en el sector aeroespacial y electrónico, así como para reforzar palos de golf y cañas de pescar. Además es inerte y biocompatible, lo que lo hace perfecto para dispositivos médicos e implantes artificiales. Por ello, el mercado mundial de este importante mineral comprende unos 9.500 millones de euros al año.
Sin embargo, a pesar de su abundancia relativa en la naturaleza, su composición natural nunca es pura, ya que se mezcla con metales contaminantes como hierro, aluminio y elementos radioactivos.
El TiO2 como pigmento se produce a partir de la fundición del mineral y el posterior tratamiento de la escoria con cloro o su introducción directa en una solución de ácido sulfúrico. Estos dos procesos generan residuos tóxicos y peligrosos. El tratamiento de dichos residuos es costoso y complejo.
El proceso patentado por Animesh Jha consiste en la calcinación del mineral con álcalis para eliminar los contaminantes, que se lavan y aclaran con ácido para lograr productos derivados valiosos para el sector electrónico. El residuo bruto que se genera reacciona con una cantidad de cloro 20 veces menor que la normal para producir polvo de dióxido de titanio.
El proceso desarrollado en la Universidad de Leeds proporciona una producción media de hasta el 97 % de TiO2 en comparación con la media actual del sector del 85 %. Este nivel de pureza reducirá los costes de producción de pigmentos y los costes de desecho de residuos. Además, el proceso también recicla el CO2 emitido y calor.
Es más, el profesor Jha está seguro de que el proceso puede perfeccionarse aún más para producir el 90 % de dióxido de titanio puro.
“Los investigadores han estado buscando una sustitución sostenible de los procesos actuales durante muchos años”, afirma Jha, profesor de la facultad de ingeniería. “Nuestro objetivo era desarrollar una nueva tecnología para los minerales complejos del dióxido de titanio que son particularmente pobres y, aunque fácilmente disponibles en el mercado mundial, aún no se pueden extraer de forma económica.”
"Nuestro proceso supone un importante avance, ya que se puede utilizar para los grados de mineral más bajos y más altos, y contempla las principales preocupaciones medioambientales sobre la neutralización y el desecho de los residuos generados en el proceso” añadió, "además pensamos que se podría aplicar a otros minerales importantes con una complejidad similar”.
El equipo de investigación de Jha ha formado una sociedad industrial con Millennium Inorganic Chemicals, el segundo productor más importante de TiO2, para desarrollar esta tecnología a gran escala.
La Real Academia Sueca de las Ciencias ha concedido la mitad de este galardón al bioquímico estadounidense David Baker por diseñar desde cero nuevas proteínas mediante su programa RoseTTAFold. La otra mitad la comparten el británico Demis Hassabis y el también estadounidense John M. Jumper, ambos de la empresa DeepMind de Google, que lograron predecir las estructura proteicas con IA.
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