Бактерии помогают извлекать редкие металлы из старых аккумуляторов

Команда из Эдинбургского университета использует микробы для переработки лития, кобальта и других дорогостоящих минералов.

Ученые создали необычный новый альянс в борьбе с изменением климата. Они используют бактерии для извлечения редких металлов, жизненно важных для развития экологически чистых технологий. По их словам, без помощи этих микробов у нас могло бы закончиться сырье для создания турбин, электромобилей и солнечных панелей.

Работа, возглавляемая учеными из Эдинбургского университета, направлена на использование бактерий, способных извлекать литий, кобальт, марганец и другие минералы из старых аккумуляторов и выброшенного электронного оборудования. Эти редкие и дорогие металлы жизненно важны для производства электромобилей и других устройств, от которых зависят экологически чистые технологии, что подчеркивает профессор Луиза Хорсфолл, заведующая кафедрой устойчивой биотехнологии в Эдинбурге.

«Если мы собираемся покончить с нашей зависимостью от нефтехимии и полагаться на электроэнергию для отопления, транспорта и энергоснабжения, то мы будем становиться все более и более зависимыми от металлов», — сказал Хорсфолл, – «Для всех этих фотоэлектрических систем, беспилотных летательных аппаратов, машин для 3D–печати, водородных топливных элементов, ветряных турбин и двигателей для электромобилей требуются металлы — многие из них редкие — которые являются ключевыми для их функционирования».

Ученые предупреждают, что политика также является проблемой. Китай контролирует не только основные поставки редкоземельных элементов, но и доминирует в их переработке. «Чтобы обойти эти проблемы, нам нужно развивать экономику замкнутого цикла, при которой мы по возможности повторно используем эти полезные ископаемые, иначе у нас очень быстро закончатся материалы», — сказал Хорсфолл. «Количество этих металлов на Земле ограничено, и мы больше не можем позволить себе выбрасывать их как отходы, как мы это делаем сейчас. Нам нужны новые технологии переработки, если мы хотим что-то сделать с глобальным потеплением».

По словам Хорсфолла, ключом к такой переработке стали микробы. «Бактерии — это замечательные, маленькие сумасшедшие создания, которые могут осуществлять некоторые странные и чудесные процессы. Например, некоторые бактерии могут синтезировать наночастицы металлов. Мы считаем, что они делают это в процессе детоксикации. По сути, они цепляются за атомы металлов, а затем выплевывают их в виде наночастиц, чтобы не отравиться ими».

Используя такие штаммы бактерий, Хорсфолл и ее команда взяли отходы от электронных аккумуляторов и автомобилей, растворили их, а затем использовали бактерии, которые удерживали определенные металлы в отходах и превращали их в твердые химические вещества. «Сначала мы использовали марганец. Позже мы сделали это с никелем и литием. А затем мы использовали другой штамм бактерий и смогли извлечь кобальт и никель».

Важно отметить, что штаммы бактерий, используемые для извлечения этих металлов, были естественными. В будущем Хорсфолл и ее команда планируют использовать генетически модифицированные версии для увеличения производства металлов. «Например, нам нужно иметь возможность добывать кобальт и никель раздельно, чего мы в настоящее время сделать не можем».

Следующей частью процесса будет демонстрация того, что эти металлы, извлеченные из старых электронных отходов, могут быть использованы в качестве компонентов новых аккумуляторов или устройств. «Тогда мы будем знать, помогаем ли мы развитию экономики замкнутого цикла для использования экологически чистых технологий. Согласно новому законодательству, к следующему десятилетию переработанные металлы должны будут широко использоваться для производства новых устройств с экологичными технологиями. Этих целей будет трудно достичь, и бактерии будут играть жизненно важную роль в их достижении».

Похожие записи:

Термоядерная энергетика может появиться через 30 лет НАСА передает управление, поскольку новая эра лунных миссий готовится к старту ЦЕРН намерен построить атомный ускоритель стоимостью 20 млрд евро, чтобы раскрыть секреты Вселенной Исследование показало, что приложение для смартфонов может помочь выявить причину раннего развития деменции По всему миру идут пластиковые дожди