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细菌帮助从旧电池中提取微量矿物质,推动绿色科技 |气候危机

细菌帮助从旧电池中提取微量矿物质,推动绿色科技 |气候危机

科学家们在应对气候变化的斗争中组建了一个不同寻常的新联盟。他们利用细菌来帮助提取对开发绿色技术至关重要的微量矿物质。他们说,如果没有这些微生物的帮助,我们将耗尽制造涡轮机、电动汽车和太阳能电池板的原材料。

这项工作由爱丁堡大学的科学家领导,旨在利用能够从旧电池和废弃电子设备中提取锂、钴、锰和其他金属的细菌。爱丁堡可持续生物技术负责人路易丝·霍斯福尔教授强调,这些稀有且昂贵的金属对于制造电动汽车和其他绿色技术设备至关重要。

“如果我们要结束对石化产品的依赖,并依赖电力来供暖、运输和发电,我们将变得更加依赖金属,”霍斯法尔说,“所有这些太阳能电池板、无人机、3D 打印机、氢燃料电池、风车和电动汽车发动机需要金属——其中许多都是稀有的,“这对其运行至关重要。”

科学家警告说,政治也是一个问题。中国不仅控制着稀土元素的主要供应,而且还控制着稀土元素的加工。 “为了克服这些问题,我们需要发展循环经济,尽可能重复利用这些金属,否则我们很快就会耗尽材料,”霍斯法尔说,“地球上这些金属的数量有限,但我们可以。” “如果我们想对全球变暖采取行动,我们就需要新的回收技术。”

霍斯法尔说,这种回收的关键是微生物。 “细菌是奇妙而疯狂的小东西,它们可以执行一些奇怪而奇妙的过程。例如,有些细菌可以用金属合成纳米颗粒。我们认为它们这样做是一种解毒过程。基本上,它们粘附在金属原子上,然后将它们以纳米粒子的形式吐出来,这样你就不会被它们毒害。”

利用这种细菌菌株,霍斯法尔和她的团队现在已经能够从电子电池和汽车中提取废物,将其溶解,然后利用细菌粘附在废物中的特定金属上,并将其沉淀为固体化学物质。 “我们首先用锰来提取,”霍斯法尔说,“然后我们用不同的细菌菌株来提取钴和镍。”

这里至关重要的是,用于提取这些矿物质的细菌菌株是天然的。未来,霍斯法尔和她的团队计划使用转基因版本来提高矿物质的产量。 “例如,我们需要能够分别提取钴和镍,但目前我们无法做到这一点。”

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该过程的下一部分将是证明这些金属一旦从旧电子废物中去除,就可以用作新电池或设备的组件。 “然后我们就会知道我们是否正在帮助发展循环经济来应对绿色技术。新的立法规定,到下一个十年,必须大量使用回收金属来制造新的绿色技术设备,以实现这些目标。这将是困难的,而细菌对于实现这一目标至关重要。”

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