Tähän asti tiesit erilaisista bakteerien avulla valmistetuista elintarvikkeista, mutta Edinburghin yliopiston tutkijat antavat näille mikro-organismeille uusia tehtäviä. Kyllä, he havaitsivat tuoreessa tutkimuksessaan, että muunnetut bakteerit voivat ottaa talteen mineraaleja käytetyistä sähköautojen akuista . Tutkimusta tukevat yhteistyökumppanit Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC) ja Birminghamin yliopiston Reuse and Recycling of Lithium-Ion Batteries (ReLiB) -aloite. Yhdessä ne pyrkivät viemään tätä laajamittaisesti vähentääkseen poisheitetyistä litiumioniakuista syntyvää valtavaa jätettä.
Edinburghin yliopiston professori Louise Horsfallin johdolla kestävän bioteknologian asiantuntijat tutkivat kiehtovaa konseptia. Heidän tavoitteenaan on kehittää biopohjainen kierrätysprosessi , jossa bakteereja käytetään tärkeiden metalliyhdisteiden erottamiseen litiumioniakuista . Näiden arvokkaiden alkuaineiden, kuten koboltin, mangaanin, nikkelin ja litiumin, talteenoton ja jalostuksen myötä avautuu lupaava mahdollisuus: uraauurtavan toimitusketjun luominen Yhdistyneeseen kuningaskuntaan ladattaville ajoneuvoakuille.
Teollisen kapasiteetin saavuttamiseksi projektia avustaa teollisen bioteknologian innovaatiokeskus (IBioIC) . Suuremman bioreaktorin prosessin parantamiseksi IBioIC hyödyntää Edinburghissa sijaitsevan FlexBio Centerinsä tiloja. Lisäksi Edinburghin yliopiston Genome Foundrya on hyödynnetty bakteerien huolelliseen valintaan ja modifiointiin , mikä takaa niiden tehokkuuden suuremmassa mittakaavassa.
Faraday-instituutin rahoittamaa litiumioniakkujen uudelleenkäyttö- ja kierrätyshanketta (ReLiB) johtaa Birminghamin yliopisto. Tämä hanke on osa laajempaa pyrkimystä edistää sähkökemiallista energian varastointitiedettä, osaamisen kehittämistä, markkina-analyysiä ja kaupallistamisen alkuvaihetta Isossa-Britanniassa. Uusin tutkimus on merkittävä panos tähän pyrkimykseen.
Edinburghin yliopiston kestävän bioteknologian professori Horsfall sanoi: ”Luemme usein aloitteista, joilla pyritään vähentämään sähköautojen akkujen kustannuksia ja parantamaan niiden suorituskykyä, mutta vihreän liikenteen markkinoiden kasvaessa meidän on myös pohdittava, mitä teknologialle tapahtuu, kun se ei enää sovellu käyttöön.”
”Tässä projektissa on kyse huippuluokan kestävän bioteknologian hyödyntämisestä keinojen löytämiseksi tämän haasteen ratkaisemiseksi ja siten arvokkaimpien metallien erottamiseksi, joita voidaan käyttää takaisin alalle ajoneuvotuotannon alkuvaiheissa”, professori Horsfall lisäsi.
Professori jatkoi: ”Edinburgh Genome Foundryn työ parhaiten suoriutuvien bakteerien valitsemiseksi yhdistettynä IBioIC:n kautta saamaamme skaalautuvaan asiantuntemukseen tarkoittaa, että olemme menossa positiiviseen suuntaan tutkimusidean muuttamisessa teolliseksi todellisuudeksi.”
Käsitellä asiaa
Luonnollisen biologisen prosessin luomiseksi bakteereja johdetaan akun liuokseen fermentterin kautta. Akun liuos on neste, joka jää jäljelle alkukäsittelyvaiheiden jälkeen. Tämä tekniikka mahdollistaa bakteerien tuottaa nanokokoisia metallihiukkasia, jotka muodostavat sedimentin, joka voidaan helposti erottaa ja suodattaa jäljelle jääneestä nesteestä. Tiimi suorittaa parhaillaan testejä Nissan Leafin aiemmin käytetystä sähköauton akusta uutetulla materiaalilla.
Katso myös : Bakteerit, jotka voivat pelastaa planeetan jatkuvasti kasvavalta muoviongelmalta
Tunnin tarve
Akuissa käytettyjen metallien varantojen ja resurssien vähenemisen myötä merkittävä määrä raaka-aineita löytyy nyt olemassa olevista akuista . Tällä hetkellä suurin osa sähköautojen akuissa käytetyistä metalleista tuodaan maahan. Nyt kun on kuitenkin päätelty, että muunnetut bakteerit voisivat ottaa talteen mineraaleja käytetyistä sähköautojen akuista , on mahdollista luoda kestävämpi materiaalien tuotantoketju Isosta-Britanniasta.
Euroopan autonvalmistajien liiton (ACEA) mukaan sähköajoneuvoilla oli vuoden 2023 ensimmäisellä puoliskolla huomattava 16.9 prosentin osuus uusien autojen kokonaismarkkinoista. Tämä saavutus sijoittaa Ison-Britannian Euroopan johtavien maiden joukkoon sähköautojen myynnissä.
Kun markkinat kasvavat edelleen, on ratkaisevan tärkeää ottaa käyttöön aloitteita, jotka voivat lievittää toimitusketjuun kohdistuvia kasvavia paineita ja hoitaa tehokkaasti käytettyjen akkujen asianmukaisen hävittämisen, kun ne saavuttavat käyttöikänsä lopussa.
IBioIC:n yritysyhteistyön johtaja, tohtori Liz Fletcher , sanoi: ”Tämä projekti on loistava esimerkki siitä, miten bioteknologiaa voidaan käyttää arkipäivän tuotteiden ja palveluiden, kuten autojen ja liikenteen, kestävämpään kehittämiseen.”
”Kukaan ei halua nähdä litiumioniakkujen päätyvän kaatopaikoille, joten on tärkeää tutkia erilaisia tapoja niiden uudelleenkäyttöön ja kierrätykseen. Tässä kehitetyllä menetelmällä on kaksi arvoa – sen lisäksi, että se on petrokemikaaliton tapa käsitellä jätettä, se voi myös auttaa palauttamaan harvinaisten metallien toimitusketjun ja tulevaisuuden akkujen valmistuksen”, tohtori Fletcher lisäsi.
Lähde : Muunnellut bakteerit voisivat kierrättää sähköautojen akkujen kriittisiä mineraaleja
