अब तक आप बैक्टीरिया की मदद से बनने वाले विभिन्न खाद्य पदार्थों के बारे में जानते थे, लेकिन एडिनबर्ग विश्वविद्यालय के शोधकर्ता इन सूक्ष्मजीवों को नए कार्य सौंप रहे हैं। जी हां, हाल ही में हुए शोध में उन्होंने पाया कि कृत्रिम रूप से तैयार किए गए बैक्टीरिया इस्तेमाल की गई इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) बैटरियों से खनिज पदार्थ निकाल सकते हैं । इस शोध को औद्योगिक जैव प्रौद्योगिकी नवाचार केंद्र (IBioIC) और बर्मिंघम विश्वविद्यालय की लिथियम-आयन बैटरियों के पुन: उपयोग और पुनर्चक्रण (ReLiB) पहल का समर्थन प्राप्त है। इन सभी का उद्देश्य इस परियोजना को बड़े पैमाने पर लागू करके फेंकी गई लिथियम-आयन बैटरियों से उत्पन्न होने वाले भारी कचरे को कम करना है।
एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में प्रोफेसर लुईस हॉर्सफॉल के नेतृत्व में सतत जैव प्रौद्योगिकी विशेषज्ञ एक रोचक अवधारणा पर शोध कर रहे हैं। उनका लक्ष्य एक जैव-आधारित पुनर्चक्रण प्रक्रिया विकसित करना है जो लिथियम-आयन बैटरी से महत्वपूर्ण धात्विक यौगिकों को निकालने के लिए बैक्टीरिया का उपयोग करती है । कोबाल्ट, मैंगनीज, निकेल और लिथियम जैसे इन बहुमूल्य तत्वों की पुनर्प्राप्ति और शोधन से एक आशाजनक अवसर उभरता है: रिचार्जेबल वाहन बैटरियों के लिए यूनाइटेड किंगडम के भीतर एक अभूतपूर्व आपूर्ति श्रृंखला की स्थापना।
औद्योगिक क्षमता हासिल करने के लिए , औद्योगिक जैव प्रौद्योगिकी नवाचार केंद्र (IBioIC) इस परियोजना में सहयोग कर रहा है। बड़े बायोरेक्टर में प्रक्रिया को बेहतर बनाने के लिए, IBioIC एडिनबर्ग स्थित अपने फ्लेक्सबायो सेंटर की सुविधाओं का उपयोग कर रहा है। इसके अलावा, एडिनबर्ग विश्वविद्यालय की जीनोम फाउंड्री का उपयोग बैक्टीरिया के सावधानीपूर्वक चयन और संशोधन के लिए किया गया है , जिससे बड़े पैमाने पर उनकी दक्षता सुनिश्चित हो सके।
फैराडे इंस्टीट्यूशन द्वारा वित्तपोषित , लिथियम-आयन बैटरियों के पुन : उपयोग और पुनर्चक्रण (ReLiB) पहल का नेतृत्व बर्मिंघम विश्वविद्यालय कर रहा है। यह पहल ब्रिटेन में विद्युत रासायनिक ऊर्जा भंडारण विज्ञान, कौशल विकास, बाजार विश्लेषण और प्रारंभिक चरण के व्यावसायीकरण को बढ़ावा देने के व्यापक प्रयास का हिस्सा है । नवीनतम शोध इस प्रयास में एक महत्वपूर्ण योगदान है।
एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में सतत जैव प्रौद्योगिकी के अध्यक्ष, प्रोफेसर हॉर्सफॉल ने कहा: "हम अक्सर इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी की लागत को कम करने और उनके प्रदर्शन में सुधार करने की पहलों के बारे में पढ़ते हैं, लेकिन जैसे-जैसे हरित परिवहन का बाजार बढ़ता है, हमें यह भी विचार करने की आवश्यकता है कि जब यह तकनीक उपयोग के लिए उपयुक्त नहीं रह जाती है तो इसका क्या होता है।"
प्रोफेसर हॉर्सफॉल ने आगे कहा, "यह परियोजना अत्याधुनिक टिकाऊ जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग करके उस चुनौती से निपटने के तरीके खोजने और बदले में, कुछ सबसे मूल्यवान धातुओं को निकालने के बारे में है, जिन्हें वाहन उत्पादन के शुरुआती चरणों में इस क्षेत्र में वापस लाया जा सकता है।"
प्रोफेसर ने आगे कहा, "एडिनबर्ग जीनोम फाउंड्री द्वारा सर्वोत्तम प्रदर्शन करने वाले बैक्टीरिया का चयन करने का कार्य, साथ ही आईबायोआईसी के माध्यम से हमें प्राप्त हुई स्केल-अप विशेषज्ञता, का अर्थ है कि हम अनुसंधान विचार को औद्योगिक वास्तविकता में बदलने की दिशा में सकारात्मक रूप से आगे बढ़ रहे हैं।"
प्रक्रिया
प्राकृतिक जैविक प्रक्रिया को दोहराने के लिए , बैक्टीरिया को एक फर्मेंटर के माध्यम से बैटरी लीचेट में मिलाया जाता है। बैटरी लीचेट प्रारंभिक प्रसंस्करण चरणों के बाद बचा हुआ तरल पदार्थ है। यह तकनीक बैक्टीरिया को नैनो-आकार के धात्विक कण उत्पन्न करने की अनुमति देती है, जिससे एक तलछट बनता है जिसे शेष तरल से आसानी से अलग और फ़िल्टर किया जा सकता है। टीम वर्तमान में निसान लीफ की पहले इस्तेमाल की गई इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी से निकाले गए पदार्थ पर परीक्षण कर रही है।
यह भी देखें : उन बैक्टीरिया से मिलें जो पृथ्वी को लगातार बढ़ती प्लास्टिक की समस्या से बचा सकते हैं
समय की मांग
बैटरी में इस्तेमाल होने वाली धातुओं के भंडार और संसाधनों में कमी के साथ, कच्चे खनिजों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा अब मौजूदा बैटरियों में ही पाया जाएगा । वर्तमान में, इलेक्ट्रिक वाहनों की बैटरियों में इस्तेमाल होने वाली अधिकांश धातुएँ आयात की जाती हैं। हालांकि, अब यह निष्कर्ष निकाला गया है कि कृत्रिम रूप से तैयार किए गए बैक्टीरिया इस्तेमाल की गई इलेक्ट्रिक वाहन बैटरियों से खनिजों को पुनर्प्राप्त कर सकते हैं, इसलिए वैकल्पिक पुनर्चक्रण विधियों को विकसित करके , ब्रिटेन में ही सामग्रियों की अधिक टिकाऊ आपूर्ति श्रृंखला बनाना संभव है।
यूरोपीय ऑटोमोबाइल निर्माता संघ (ACEA) द्वारा जारी रिपोर्ट के अनुसार, वर्ष 2023 की पहली छमाही में कुल नई कार बाजार में इलेक्ट्रिक वाहनों (EVs) की हिस्सेदारी 16.9% रही। इस उपलब्धि ने ब्रिटेन को EV बिक्री के मामले में अग्रणी यूरोपीय देशों में स्थान दिलाया है।
चूंकि बाजार का विस्तार जारी है, इसलिए ऐसी पहल शुरू करना महत्वपूर्ण हो जाता है जो आपूर्ति श्रृंखला पर बढ़ते दबाव को कम कर सके और उपयोग की गई बैटरियों के जीवनकाल के अंत में उनके उचित निपटान को प्रभावी ढंग से संभाल सके।
आईबायोआईसी में बिजनेस एंगेजमेंट की निदेशक डॉ. लिज़ फ्लेचर ने कहा, "यह परियोजना इस बात का एक बेहतरीन उदाहरण है कि कैसे जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग कारों और परिवहन जैसी रोजमर्रा की वस्तुओं और सेवाओं को अधिक टिकाऊ बनाने के लिए किया जा सकता है।"
“कोई भी लिथियम-आयन बैटरियों को कचरे के ढेर में जाते हुए नहीं देखना चाहता, इसलिए उनके पुन: उपयोग और पुनर्चक्रण के विभिन्न तरीकों का पता लगाना महत्वपूर्ण है। यहां विकसित की जा रही विधि का दोहरा महत्व है – यह कचरे से निपटने का पेट्रोकेमिकल-मुक्त तरीका होने के साथ-साथ दुर्लभ धातुओं और भविष्य में बैटरी निर्माण के लिए आपूर्ति श्रृंखला को बहाल करने में भी मदद कर सकती है,” डॉ. फ्लेचर ने आगे कहा।
