Dinámica del suelo y ecotoxicidad del zinc extraído de la masa negra procedente de baterías desechadas

Convertir baterías viejas en alimento para las plantas

Cada año se tiran montañas de baterías usadas, alimentando el creciente problema de los residuos electrónicos. Sin embargo, dentro de esas baterías hay metales que las plantas realmente necesitan para crecer. Este estudio plantea una pregunta sencilla pero potente: ¿podemos convertir de forma segura parte de esos residuos de baterías en un fertilizante que aporte zinc, un micronutriente esencial, sin contaminar suelos y aguas?

Por qué importan el zinc y los residuos de baterías

El zinc ayuda a las plantas a sintetizar proteínas, regular hormonas de crecimiento, formar clorofila y defenderse frente al estrés. Muchos suelos agrícolas en todo el mundo no aportan suficiente zinc de forma natural, por lo que los agricultores lo añaden como fertilizante. Al mismo tiempo, la electrónica desechada, incluidas las pilas domésticas, se acumula en vertederos o se gestiona en sitios de reciclaje inseguros, liberando metales nocivos al medio ambiente. El polvo oscuro que queda tras procesar baterías de zinc gastadas—conocido como masa negra—contiene grandes cantidades de zinc junto con otros metales. Recuperar zinc de esa masa negra podría transformar un problema de residuos en un recurso, encajando en estrategias de economía circular que buscan reutilizar materiales en lugar de descartarlos.

Cómo probaron los investigadores el zinc reciclado

Los científicos extrajeron zinc de la masa negra usando distintos líquidos: dos opciones orgánicas “más suaves” basadas en glicina (un aminoácido) y ácido cítrico (un ácido orgánico común), y dos soluciones más fuertes y convencionales de ácido sulfúrico, además de un fertilizante comercial estándar de sulfato de zinc como referencia. Luego añadieron cantidades iguales de zinc de cada fuente a columnas llenas con dos suelos agrícolas típicos de España—uno ácido y arenoso, y otro alcalino y rico en calcio. Con el tiempo hicieron pasar una solución salina por las columnas para imitar el paso del agua de lluvia, recogieron el agua de salida y midieron cuánto zinc se había lavado. Después, cortaron las columnas por la mitad para ver cuánto zinc quedaba en las capas superior e inferior del suelo y cuánto de ese zinc permanecía en una forma disponible para las plantas.

Qué le ocurrió al zinc en distintos suelos

En el suelo ácido y arenoso, casi todo el zinc procedente de cualquier fuente acabó filtrándose a través de las columnas, aunque la velocidad y el patrón de liberación variaron. El zinc procedente de ácidos fuertes y del sulfato de zinc comercial salió rápido en un pulso pronunciado, dejando muy poco residuo. En contraste, el zinc complejo con glicina o ácido cítrico se filtró de forma más gradual y dejó algo más de zinc disponible para las plantas en el suelo, especialmente en la capa superior. En el suelo alcalino y rico en calcio, la situación fue la inversa. Allí, el zinc de las fuentes de ácido fuerte y comercial apenas se movió y tendió a quedar inmovilizado en formas de difícil acceso para las plantas, sobre todo cerca de la superficie. El zinc basado en glicina, en cambio, se mantuvo muy móvil y se lavó casi por completo a través de la columna, mientras que el zinc del ácido cítrico mostró un comportamiento intermedio: cierto lavado, pero también una fracción retenida en forma utilizable cerca de la parte superior.

Comprobación de efectos en plantas jóvenes

Para entender cómo podrían afectar estas soluciones de zinc a los cultivos, los investigadores realizaron una prueba simple de germinación con tomates. Colocaron semillas sobre papel filtro húmedo y las regaron con distintas concentraciones de zinc de cada fuente, desde muy bajas hasta bastante altas. A niveles bajos, todas las soluciones de zinc estimularon la germinación y el crecimiento inicial de las plántulas, actuando como tratamientos micronutricionales beneficiosos. Sin embargo, al aumentar la dosis ese beneficio se convirtió en daño. Concentraciones medias y altas, especialmente las procedentes de glicina y de los extractos con ácido fuerte, acortaron raíces y tallos y redujeron drásticamente un índice combinado de germinación y crecimiento conocido como índice de germinación. En los niveles más altos probados, algunos tratamientos impidieron prácticamente que las semillas desarrollaran plántulas saludables.

Qué significa esto para agricultores y medio ambiente

El estudio muestra que el zinc recuperado de baterías desechadas puede comportarse de forma similar a los fertilizantes convencionales, pero su impacto depende en gran medida del tipo de suelo y de la forma química del zinc. En suelos ácidos, las formas inorgánicas y los extractos de ácido fuerte corren el riesgo de arrastrar el zinc hacia las aguas subterráneas, mientras que los complejos orgánicos se filtran más despacio y dejan una reserva pequeña pero útil para las plantas. En suelos alcalinos, las fuentes tradicionales de zinc tienden a quedar inmovilizadas y volverse indisponibles, mientras que el zinc basado en glicina puede moverse en exceso y perderse. Para plantas jóvenes, dosis bajas de todas las fuentes pueden ser beneficiosas, pero dosis más altas se vuelven rápidamente tóxicas. En términos prácticos, el zinc procedente de masa negra podría convertirse en un fertilizante reciclado valioso que apoye la agricultura sostenible—siempre que se formule y aplique con cuidado a tasas controladas y se evalúen sus efectos ambientales a largo plazo en campos reales antes de su uso generalizado.

Cita: Almendros, P., Gascó, G., Ortiz, R. et al. Soil dynamics and ecotoxicity of zinc extracted from black mass derived from discarded batteries. Sci Rep 16, 14302 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44947-x

Palabras clave: reciclaje de residuos electrónicos, fertilizante de zinc, lixiviación en suelos, residuos de baterías, agricultura sostenible