FITOMINERÍA DE METALES CRÍTICOS: POTENCIAL Y APLICACIONES EN MÉXICO

Autores/as

  • Bertha Guajardo Paz Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V., Col. República, 25280 Saltillo, Coahuila, México Autor/a
  • Rodolfo Ramos González SECIHTI - Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V., Col. República, 25280 Saltillo, Coahuila, México Autor/a
  • Mayela Govea Salas Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V., Col. República, 25280 Saltillo, Coahuila, México Autor/a
  • Nayra Ochoa Viñals Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V., Col. República, 25280 Saltillo, Coahuila, México Autor/a
  • Alberto Antonio Neira Vielma Centro de Estudios e Investigaciones Interdisciplinarias, Centro Cultural 2° piso. Ciudad Universitaria. Carr. México km. 13. 25350, Arteaga, Coahuila Autor/a
  • José Luis Martínez Hernández Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V., Col. República, 25280 Saltillo, Coahuila, México Autor/a
  • Anna Iliná Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V., Col. República, 25280 Saltillo, Coahuila, México Autor/a

Palabras clave:

metales críticos, fitominería, residuos agroindustriales, residuos agromineros

Resumen

Los metales críticos son esenciales para la industria moderna, la transición energética y el desarrollo tecnológico. Su extracción mediante minería convencional genera impactos ambientales significativos y enfrenta riesgos asociados a la disponibilidad y a la concentración geográfica de las reservas. La fitominería y la fitorremediación representan actualmente una ruta alternativa para la obtención de estos. La generación masiva de residuos agroalimentarios y agromineros en México ofrece una vía alterna para recuperar metales críticos como el hierro, el manganeso, el zinc, el cobre, el níquel, el cobalto y las tierras raras. Esta revisión aborda la definición y las aplicaciones de los metales críticos, los métodos tradicionales de obtención, los procesos de fitorremediación y fitominería, y el potencial de los residuos agroindustriales producidos en gran volumen como nuevas fuentes de metales estratégicos. Se discuten los avances, las limitaciones y las oportunidades para integrar estas técnicas en estrategias de economía circular y de sostenibilidad.

Referencias

Agencia Internacional de Energía (IEA). (2025). Executive summary – Global Critical Minerals Outlook 2025. IEA.

Ali, H., Khan, E., & Sajad, M. A. (2013). Phytoremediation of heavy metals—Concepts and applications. Chemosphere, 91(7): 869–881.

Angelova, V., Ivanova, R., Delibaltova, V., & Ivanov, K. (2004). Bio-accumulation and distribution of heavy metals in fibre crops (flax, cotton and hemp). Industrial Crops and Products, 19(3): 197–205. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2003.10.001

Banerjee, M., Basu, R. K., & Das, S. K. (2018). Cr (VI) adsorption by a green adsorbent walnut shell: adsorption studies, regeneration studies, scale-up design and economic feasibility. Process Safety and Environmental Protection, 116: 693-702.

Bernardo, G. R. R., Rene, R. M. J., & Alfaro-De la, A. D. la T. (2009). Chromium (III) uptake by agro-waste biosorbents: Chemical characterization, sorption–desorption studies, and mechanism. Journal of Hazardous Materials: 170(2–3): 845–854. https://doi.org/10.1016/J.JHAZMAT.2009.05.046

Butu, A., Rodino, S., & Butu, M. (2023). Global Research Progress and Trends on Critical Metals: A Bibliometric Analysis. Sustainability, 15(6): 4834. https://doi.org/10.3390/su15064834

Chaney, R. L., Angle, J. S., Broadhurst, C. L., Peters, C. A., Tappero, R. V., & Sparks, D. L. (2007). Improved understanding of hyperaccumulation yields commercial phytoextraction and phytomining technologies. Journal of Environmental Quality, 36(5): 1429–1443.

Coll-Hurtado, A., Salazar, M. T. S., & Morales, J. (2001). La minería en México. UNAM.

Deberdt, R., Smith, N.M., Calderon, J.L., & McCall, S. K. (2025). Critical minerals lists for low-carbon transitions: Reviewing their structure, objectives, and limitations. Energy Research and Social Science, 127: 104252. https://doi.org/10.1016/j.erss.2025.104252

Fan, X., Gao, P., Wang, J., Zhang, M., Hong, S., Qin, S., Zhang, Q., Ma, L., Zhang, L., Zhang, Z., & Lv, X. (2025). Assessment and prediction of soil heavy metal pollution in cotton fields by multi-source data feature fusion combined with machine learning. Industrial Crops and Products, 233: 121447. https://doi.org/10.1016/J.INDCROP.2025.121447

Foley, N. K., Jaskula, B. W., Kimball, B. E., & Schulte, R. F. (2017). Gallium Chapter H of Critical Mineral Resources of the United States-Economic and Environmental Geology and Prospects for Future Supply. Food safety and quality: Chemical Substances. (JECFA). Consultado October 4, 2025, from https://www.fao.org/food/food-safety-quality/scientific-advice/jecfa/es/

Gallardo, K., Castillo, R., Mancilla, N., & Remonsellez, F. (2020). Biosorption of RareEarth Elements From Aqueous Solutions Using Walnut Shell. Frontiers in Chemical Engineering, 2: 4. https://doi.org/10.3389/fceng.2020.00004

Iñiguez, C. G., Bernal, C. J. J., Ramírez, M. W., & Villalvazo, N. J. (2014). Recycling Agave Bagasse of the Tequila Industry. Advances in Chemical Engineering and Science, 04(02): 135–142. https://doi.org/10.4236/aces.2014.42016

Jiménez-Ballesta, R., Bravo, S., Amorós, J. A., Pérez-de-los-Reyes, C., García-Pradas, J., Sanchez, M., & García-Navarro, F. J. (2022). Occurrence of some rare earth elements in vineyard soils under semiarid Mediterranean environment. Environmental Monitoring and Assessment, 194(5): 1007. https://doi.org/10.1007/s10661-022-09956-z

Kestur G., S., Flores-Sahagun, T. H. S., dos Santos, L. P., dos Santos, J., Mazzaro, I., & Mikowski, A. (2013). Characterization of blue agave bagasse fibers of Mexico. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 45: 153–161. https://doi.org/10.1016/J.COMPOSITESA.2012.09.001

Kikis, C., Thalassinos, G., & Antoniadis, V. (2024). Soil Phytomining: Recent Developments - A Review. Soil Systems, 8 (1): 3390. https://doi.org/10.3390/soilsystems8010008

Lèbre, É., Kung, A., Savinova, E., & Valenta, R. K. (2023). Mining on land or in the deep sea? Overlooked considerations of a reshuffling in the supply source mix. Resources, Conservation and Recycling, 191: 106898. https://doi.org/10.1016/J.RESCONREC.2023.106898

Loyde de la Cruz, L. A., González Méndez, B., Cruz Avalos, A. M., & Loredo Portales, R. (2022). Suelos agrícolas y metales pesados, una relación tóxica que se puede remediar. EPISTEMUS, 16(33): 228. https://doi.org/10.36790/epistemus.v16i33.228

Nkrumah, P. N., & van der Ent, A. (2023). Possible accumulation of critical metals in plants that hyperaccumulate their chemical analogues? Science of The Total Environment, 878: 162791. https://doi.org/10.1016/J.SCITOTENV.2023.162791

Pandey, V. C., & Bajpai, O. (2019). Phytoremediation of heavy metals from soil and aquatic systems. Environmental Chemistry Letters, 17: 1129–1159.

Ponce-Hernández, A., Carranza-Álvarez, C., Ceballos-Maldonado, J. G., Rubio-Gómez, J. A., & Martínez-Soto, D. (2025). Overview of the heavy metal contamination in Mexico: sources of the contamination and issues in human health. Environmental Geochemistry and Health, 47(3): 82.

Queirós, C. S., Cardoso, S., Lourenço, A., Ferreira, J., Miranda, I., Lourenço, M. J. V., & Pereira, H. (2020). Characterization of walnut, almond, and pine nut shells regarding chemical composition and extract composition. Biomass Conversion and Biorefinery, 10(1): 175-188.

Rao, M. M., Botsa, S. M., Rao, T. P., Goddu, S. R., & Vijayasanthi, C. (2024). A comprehensive review on agricultural waste production and onsite management with circular economy opportunities. Discover Sustainability, 5 (1): 492. https://doi.org/10.1007/s43621-024-00492-z

Reeves, R. D., & Baker, A. J. M. (2000). Metal-accumulating plants. New Phytologist, 147(2): 255–256.

Romero-Sáez, M. (2022). Los residuos agroindustriales, una oportunidad para la economía circular. TecnoLógicas, 25(54): 1–18. https://doi.org/10.22430/22565337.2084

Ruiz, A. G., Sola, P. C., Palmerola, N. M., & Lee, S. (2018). Germanium: current and novel recovery processes. Advanced material and device applications with germanium, 2018: 9-30.

Ruiz-Huerta, E. A., Armienta-Hernández, M. A., Dubrovsky, J. G. y Gómez-Bernal, J. M. (2022). La bioacumulación de metales pesados y As en el maíz (Zea mays L) cultivado cerca de los relaves de la mina tiene un fuerte impacto en el desarrollo de las plantas. Ecotoxicología. 31(3): 447–467. https://doi.org/10.1007/s10646022-02522-w

Rylott, E. L., & van der Ent, A. (2025). Harnessing hyperaccumulator plants to recover technology-critical metals: where are we at? New Phytologist, 246(3): 859–866. https://doi.org/10.1111/nph.20449

Rylott, E.L. and van der Ent, A. (2025), Harnessing hyperaccumulator plants to recover technology-critical metals: where are we at?. New Phytol, 246: 859-866. https://doi.org/10.1111/nph.20449

Ryter, J., Bhuwalka, K., Roth, R. et al. Modelización de mercados minerales interconectados con curvas de suministro multimaterias primas: examinando el sistema cobre-cobalto-níquel. Nat Commun 16: 7302 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-62570-8

Sáenz-Pérez, C. A., Osorio-Hernández, E., Estrada-Drouaillet, B., Castro-Nava, S., Delgado-Martínez, R., López-Badillo, C. M., & Rodríguez-Herrera, R. (2020). Rootstock influence on growth and mineral content of citrus limon and citrus sinensis cv. Valencia inoculated with candidatus liberibacter asiaticus. Agronomy, 10: 1564. https://doi.org/10.3390/agronomy10101564

Sharma, J. K., Kumar, N., Singh, N. P., & Santal, A. R. (2023). Phytoremediation technologies and their mechanism for removal of heavy metal from contaminated soil: An approach for a sustainable environment. Frontiers in Plant Science, 14(January), 1–13. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1076876

Shinde, R., Shahi, D. K., Mahapatra, P., Singh, C. S., Naik, S. K., Thombare, N., & Singh, A. K. (2022). Management of crop residues with special reference to the on-farm utilization methods: A review. Industrial Crops and Products, 181: 114772.

Solazzo, E., Crippa, M., Guizzardi, D., Muntean, M., Choulga, M., & Janssens-Maenhout, G. (2021). Uncertainties in the Emissions Database for Global Atmospheric Research (EDGAR) emission inventory of greenhouse gases. Atmospheric Chemistry and Physics, 21(7): 5655-5683.

Tao, Y., Shen, L., Feng, C., Yang, R., Qu, J., Ju, H., & Zhang, Y. (2022). Distribution of rare earth elements (REEs) and their roles in plant growth: A review. Environmental Pollution, 298: 118540. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2021.118540

U.S. Geological Survey. (2022). U.S. Geological Survey releases 2022 list of critical minerals. USGS.

Valla, M., & Vieira, R. (2025). The future need for critical raw materials associated with long-term energy and climate strategies: The illustrative case study of power generation in Spain. Energy, 314: 134266. https://doi.org/10.1016/j.energy.2024.134266

Van Der Ent, A., Baker, A. J. M., Reeves, R. D., Chaney, R. L., Anderson, C. W. N., Meech, J. A., Erskine, P. D., Simonnot, M. O., Vaughan, J., Morel, J. L., Echevarria, G., Fogliani, B., Rongliang, Q., & Mulligan, D. R. (2015). Agromining: Farming for metals in the future? Environmental Science and Technology, 49(8), 4773–4780. https://doi.org/10.1021/es506031u

van der Ent, A., Baker, A. J., Reeves, R. D., Pollard, A. J., & Schat, H. (2013). Hyperaccumulators of metal and metalloid trace elements. New Phytologist, 218(2), 407–411.

Vivoda, V., Loginova, J., & Kemp, D. (2025). Geopolitics and mine waste: An overview and future research directions. Journal of Environmental Management, 385: 125545. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.125545

Werner, T. T., Mudd, G. M., & Jowitt, S. M. (2017). The world’s by-product and critical metal resources part III: A global assessment of indium. Ore Geology Reviews, 86: 939-956.

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Publicado

12/02/2025

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Cómo citar

Guajardo Paz, B., Ramos González, R., Govea Salas , M., Ochoa Viñals, N., Neira Vielma, A. A., Martínez Hernández , J. L., & Iliná , A. (2025). FITOMINERÍA DE METALES CRÍTICOS: POTENCIAL Y APLICACIONES EN MÉXICO. Cienciacierta, 21(84 (ESPECIAL), 190-210. https://revistas.uadec.mx/CienciaCierta/article/view/744