Jusqu'à présent, on connaissait différents aliments fabriqués grâce à des activités bactériennes, mais des chercheurs de l'Université d'Édimbourg assignent de nouvelles fonctions à ces micro-organismes. En effet, des recherches récentes ont révélé que des bactéries modifiées pourraient récupérer les minéraux des batteries de véhicules électriques usagéesCette recherche est soutenue par le Centre d'innovation en biotechnologie industrielle (IBioIC) et l'initiative Reutilisation et recyclage des batteries lithium-ion (ReLiB) de l'Université de Birmingham. Ensemble, ils visent à déployer ce projet à grande échelle afin de réduire les énormes déchets générés par les batteries lithium-ion mises au rebut.
Experts en biotechnologie durable, sous la direction de Professeur Louise Horsfall à l'Université d'Édimbourg, se penchent sur un concept fascinant. Ils vise à développer un procédé de recyclage biosourcé qui utilise des bactéries pour extraire des composés métalliques essentiels de batteries lithium-ionAvec la récupération et le raffinage de ces éléments précieux, comme le cobalt, le manganèse, le nickel et le lithium, une opportunité prometteuse émerge : la mise en place d’une chaîne d’approvisionnement révolutionnaire au Royaume-Uni pour les batteries de véhicules rechargeables.
À atteindre la capacité industrielle, le Centre d'innovation en biotechnologie industrielle (IBioIC) contribue au projet. Pour améliorer le procédé dans un bioréacteur de plus grande taille, l'IBioIC utilise les installations de son centre FlexBio d'Édimbourg. De plus, l'Université d'Édimbourg Fonderie de génomes a été utilisé pour sélectionner et modifier soigneusement les bactéries, garantissant leur efficacité à plus grande échelle.
Financé par le Établissement Faraday, le Réutilisation et recyclage des batteries lithium-ion (ReLiB) L'initiative est menée par l'Université de Birmingham. Elle s'inscrit dans le cadre de un effort plus important Faire progresser les sciences du stockage électrochimique de l'énergie, le développement des compétences, l'analyse de marché et la commercialisation précoce au Royaume-Uni. Les dernières recherches contribuent significativement à cet effort.
Le professeur Horsfall, titulaire de la chaire de biotechnologie durable de l'université d'Édimbourg, a déclaré : « Nous entendons souvent parler d’initiatives visant à réduire le coût des batteries des véhicules électriques et à améliorer leurs performances, mais à mesure que le marché des transports écologiques se développe, nous devons également réfléchir à ce qu’il advient de la technologie une fois qu’elle n’est plus utilisable. »
« Ce projet vise à utiliser une biotechnologie durable de pointe pour trouver des moyens de relever ce défi et, par conséquent, d'extraire certains des métaux les plus précieux qui peuvent être réinjectés dans le secteur dès les premières étapes de la production automobile. » Le professeur Horsfall a ajouté.
Le professeur a continué, « Le travail de l'Edinburgh Genome Foundry pour sélectionner les bactéries les plus performantes, combiné à l'expertise en matière de mise à l'échelle à laquelle nous avons pu accéder via IBioIC, signifie que nous nous dirigeons dans une direction positive pour transformer l'idée de recherche en une réalité industrielle. »
Processus
Pour recréer un processus biologique naturelDes bactéries sont introduites dans le lixiviat de la batterie par l'intermédiaire d'un fermenteur. Le lixiviat de la batterie est le liquide résiduel après les premières étapes de traitement. Cette technique permet aux bactéries de générer des particules métalliques de taille nanométrique, formant un sédiment facilement séparable et filtrant du liquide restant. L'équipe effectue actuellement des tests sur des matériaux extraits d'une ancienne batterie de véhicule électrique de Nissan Leaf.
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Le besoin de l'heure
Avec la diminution des réserves et des ressources en métaux utilisés dans les batteries, une quantité importante de minéraux bruts sera désormais trouvé dans les batteries existantesActuellement, la majorité des métaux utilisés dans les batteries de véhicules électriques sont importés. Cependant, maintenant qu'il est conclu que des bactéries génétiquement modifiées pourraient récupérer les minéraux des batteries de véhicules électriques usagées, développer des méthodes de recyclage alternatives, il est possible de créer un pipeline de matériaux plus durable basé au Royaume-Uni.
Au cours du premier semestre 2023, les véhicules électriques (VE) représentaient une part substantielle de 16.9 % du marché total des voitures neuves, rapporté par l'Association des constructeurs européens d'automobiles (ACEA). Cette réalisation positionne le Royaume-Uni parmi les premiers pays européens en termes de ventes de véhicules électriques.
Alors que le marché continue de se développer, il devient crucial d’introduire des initiatives qui peuvent alléger les pressions croissantes sur la chaîne d’approvisionnement et gérer efficacement l’élimination appropriée des batteries usagées lorsqu’elles atteignent la fin de leur durée de vie.
Directeur de l'engagement commercial chez IBioIC, Dr Liz Fletcher, m'a dit, « Ce projet est un excellent exemple de la manière dont la biotechnologie peut être utilisée pour rendre les produits et services du quotidien, comme les voitures et les transports, plus durables. »
Personne ne souhaite voir les batteries lithium-ion finir à la décharge. Il est donc important d'explorer différentes manières de les réutiliser et de les recycler. La méthode développée ici présente un double intérêt : en plus d'être une solution de traitement des déchets sans produits pétrochimiques, elle pourrait également contribuer à restaurer la chaîne d'approvisionnement en métaux rares et à la fabrication future de batteries. Le Dr Fletcher a ajouté.
