Finora conoscevate diversi alimenti prodotti grazie all'attività batterica, ma i ricercatori dell'Università di Edimburgo stanno assegnando nuovi compiti a questi microrganismi. In una recente ricerca, hanno infatti scoperto che batteri geneticamente modificati possono recuperare minerali dalle batterie esauste dei veicoli elettrici . La ricerca è supportata dall'Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC) e dall'iniziativa ReLiB (Reuse and Recycling of Lithium-Ion Batteries) dell'Università di Birmingham. Insieme, puntano ad applicare questa tecnologia su larga scala per ridurre l'enorme quantità di rifiuti generati dallo smaltimento delle batterie agli ioni di litio.
Esperti di biotecnologie sostenibili, sotto la guida della professoressa Louise Horsfall dell'Università di Edimburgo, stanno approfondendo un concetto intrigante. Il loro obiettivo è sviluppare un processo di riciclo di origine biologica che utilizzi batteri per estrarre composti metallici cruciali dalle batterie agli ioni di litio . Con il recupero e la raffinazione di questi elementi preziosi, come cobalto, manganese, nichel e litio, si apre una promettente opportunità: la creazione di una catena di approvvigionamento innovativa nel Regno Unito per le batterie ricaricabili per veicoli.
Per raggiungere la capacità industriale , il progetto è supportato dall'Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC) . Per ottimizzare il processo in un bioreattore di dimensioni maggiori, l'IBioIC si avvale delle strutture del suo FlexBio Center di Edimburgo. Inoltre, è stata utilizzata la Genome Foundry dell'Università di Edimburgo per selezionare e modificare accuratamente i batteri , garantendone l'efficacia su larga scala.
Finanziata dalla Faraday Institution, l' iniziativa per il riutilizzo e il riciclo delle batterie agli ioni di litio (ReLiB) è guidata dall'Università di Birmingham. Questa iniziativa fa parte di un più ampio sforzo volto a promuovere le scienze dell'accumulo elettrochimico di energia, lo sviluppo di competenze, l'analisi di mercato e la commercializzazione nelle fasi iniziali nel Regno Unito. L'ultima ricerca rappresenta un contributo significativo a questo obiettivo.
Il professor Horsfall, titolare della cattedra di Biotecnologie Sostenibili presso l'Università di Edimburgo, ha dichiarato: "Sentiamo spesso parlare di iniziative volte a ridurre i costi delle batterie dei veicoli elettrici e a migliorarne le prestazioni, ma con la crescita del mercato dei trasporti ecologici, dobbiamo anche considerare cosa succede a queste tecnologie una volta che non sono più idonee all'uso".
"Questo progetto si basa sull'utilizzo di biotecnologie sostenibili all'avanguardia per trovare soluzioni a questa sfida e, di conseguenza, estrarre alcuni dei metalli più preziosi che possono essere reimmessi nel settore nelle prime fasi della produzione dei veicoli", ha aggiunto il professor Horsfall.
Il professore ha proseguito: "Il lavoro dell'Edinburgh Genome Foundry per selezionare i batteri più performanti, unito all'esperienza di scalabilità a cui abbiamo potuto accedere tramite IBioIC, significa che stiamo andando nella giusta direzione per trasformare l'idea di ricerca in una realtà industriale."
Processo
Per ricreare un processo biologico naturale , i batteri vengono introdotti nel percolato delle batterie tramite un fermentatore. Il percolato è il liquido che rimane dopo le fasi iniziali di lavorazione. Questa tecnica permette ai batteri di generare nanoparticelle metalliche, formando un sedimento che può essere facilmente separato e filtrato dal liquido rimanente. Il team sta attualmente conducendo test su materiale estratto da una batteria per veicoli elettrici Nissan Leaf precedentemente utilizzata.
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Il bisogno del momento
Con il declino delle riserve e delle risorse di metalli utilizzati nelle batterie, una quantità significativa di minerali grezzi si troverà ora all'interno delle batterie esistenti . Attualmente, la maggior parte dei metalli utilizzati nelle batterie dei veicoli elettrici viene importata. Tuttavia, ora che è stato dimostrato che batteri geneticamente modificati possono recuperare minerali dalle batterie usate dei veicoli elettrici, sviluppando metodi di riciclaggio alternativi , è possibile creare un flusso di materiali più sostenibile con sede nel Regno Unito.
Nella prima metà del 2023, i veicoli elettrici (EV) hanno rappresentato una quota considerevole del 16.9% del mercato totale delle auto nuove, secondo i dati dell'Associazione europea dei costruttori di automobili (ACEA) . Questo risultato colloca il Regno Unito tra i principali paesi europei in termini di vendite di veicoli elettrici.
Con la continua espansione del mercato, diventa fondamentale introdurre iniziative in grado di alleviare le crescenti pressioni sulla filiera e gestire efficacemente il corretto smaltimento delle batterie usate quando raggiungono la fine del loro ciclo di vita.
La dottoressa Liz Fletcher , direttrice del settore relazioni con le imprese presso IBioIC, ha dichiarato: "Questo progetto è un ottimo esempio di come la biotecnologia possa essere utilizzata per rendere più sostenibili prodotti e servizi di uso quotidiano come automobili e trasporti".
“Nessuno vuole che le batterie agli ioni di litio finiscano in discarica, quindi è importante esplorare diverse modalità per riutilizzarle e riciclarle. Il metodo che stiamo sviluppando qui ha un duplice valore: oltre a essere un modo privo di prodotti petrolchimici per gestire i rifiuti, potrebbe anche contribuire a ripristinare la catena di approvvigionamento dei metalli rari e la futura produzione di batterie”, ha aggiunto il Dott. Fletcher.
