Do tej pory znaliście różne produkty spożywcze wytwarzane przy użyciu bakterii, ale naukowcy z Uniwersytetu Edynburskiego przypisują tym mikroorganizmom nowe zadania. W niedawnych badaniach odkryli, że zmodyfikowane genetycznie bakterie mogą odzyskiwać minerały ze zużytych akumulatorów pojazdów elektrycznych . Badania są wspierane przez partnerów: Centrum Innowacji w Biotechnologii Przemysłowej (IBioIC) oraz inicjatywę Uniwersytetu w Birmingham „Ponowne wykorzystanie i recykling akumulatorów litowo-jonowych” (ReLiB). Wspólnie dążą do tego, aby na szeroką skalę ograniczyć ilość odpadów generowanych przez wyrzucane akumulatory litowo-jonowe.
Eksperci w dziedzinie zrównoważonej biotechnologii, pod kierownictwem profesor Louise Horsfall z Uniwersytetu Edynburskiego, zgłębiają intrygującą koncepcję. Ich celem jest opracowanie procesu recyklingu biologicznego , który wykorzystuje bakterie do ekstrakcji kluczowych związków metalicznych z akumulatorów litowo-jonowych . Dzięki odzyskowi i rafinacji tych cennych pierwiastków, takich jak kobalt, mangan, nikiel i lit, pojawia się obiecująca szansa: stworzenie przełomowego łańcucha dostaw akumulatorów samochodowych w Wielkiej Brytanii.
Aby osiągnąć potencjał przemysłowy , projekt wspiera Centrum Innowacji Biotechnologii Przemysłowej (IBioIC) . Aby usprawnić proces w większym bioreaktorze, IBioIC wykorzystuje infrastrukturę swojego Centrum FlexBio w Edynburgu. Ponadto, w Genome Foundry Uniwersytetu Edynburskiego, starannie wyselekcjonowano i zmodyfikowano bakterie , gwarantując ich wydajność na większą skalę.
Finansowana przez Instytut Faradaya inicjatywa „ Ponowne wykorzystanie i recykling baterii litowo-jonowych” (ReLiB) jest prowadzona przez Uniwersytet w Birmingham. Inicjatywa ta jest częścią szerszego przedsięwzięcia mającego na celu rozwój nauk o elektrochemicznym magazynowaniu energii, rozwój umiejętności, analizę rynku i wczesną fazę komercjalizacji w Wielkiej Brytanii. Najnowsze badania stanowią istotny wkład w to przedsięwzięcie.
Profesor Horsfall, kierownik Katedry Zrównoważonej Biotechnologii na Uniwersytecie Edynburskim, powiedział: „Często czytamy o inicjatywach mających na celu obniżenie kosztów akumulatorów pojazdów elektrycznych i poprawę ich wydajności, ale w miarę rozwoju rynku ekologicznego transportu musimy również zastanowić się, co stanie się z technologią, gdy nie będzie już zdatna do użytku”.
„W tym projekcie chodzi o wykorzystanie najnowocześniejszej, zrównoważonej biotechnologii, aby znaleźć sposoby na rozwiązanie tego problemu i, co za tym idzie, wyekstrahować niektóre z najcenniejszych metali, które mogą powrócić do sektora na wczesnych etapach produkcji pojazdów” – dodał profesor Horsfall.
Profesor kontynuował: „Praca Edinburgh Genome Foundry nad wyborem bakterii o najlepszych wynikach, w połączeniu z wiedzą specjalistyczną z zakresu skalowania, do której mieliśmy dostęp dzięki IBioIC, oznacza, że zmierzamy w dobrym kierunku – w kierunku przekształcenia pomysłu badawczego w rzeczywistość przemysłową”.
Przetwarzanie
Aby odtworzyć naturalny proces biologiczny , bakterie wprowadza się do odcieku z baterii poprzez fermentor. Odciek z baterii to ciecz pozostająca po wstępnych etapach przetwarzania. Technika ta pozwala bakteriom wytwarzać nanocząsteczki metalu, tworząc osad, który można łatwo oddzielić i odfiltrować z pozostałej cieczy. Zespół prowadzi obecnie testy na materiale wyekstrahowanym z wcześniej używanego akumulatora do samochodów elektrycznych Nissan Leaf.
Zobacz także : Poznaj bakterie, które mogą uratować planetę przed stale rosnącym problemem plastiku
Potrzeba chwili
Wraz ze spadkiem rezerw i zasobów metali wykorzystywanych w akumulatorach, znaczna ilość surowców mineralnych będzie teraz znajdować się w istniejących akumulatorach . Obecnie większość metali wykorzystywanych w akumulatorach pojazdów elektrycznych jest importowana. Jednak teraz, gdy stwierdzono, że zmodyfikowane bakterie mogłyby odzyskiwać minerały ze zużytych akumulatorów pojazdów elektrycznych, możliwe jest stworzenie bardziej zrównoważonego systemu pozyskiwania materiałów w Wielkiej Brytanii poprzez opracowanie alternatywnych metod recyklingu .
W pierwszej połowie 2023 roku pojazdy elektryczne (EV) miały znaczący udział, wynoszący 16.9% w całkowitym rynku nowych samochodów, według danych Europejskiego Stowarzyszenia Producentów Samochodów (ACEA) . To osiągnięcie plasuje Wielką Brytanię w czołówce krajów europejskich pod względem sprzedaży pojazdów elektrycznych.
W miarę jak rynek ten się rozwija, kluczowe staje się wprowadzanie inicjatyw, które mogą złagodzić rosnącą presję na łańcuch dostaw i skutecznie zarządzać prawidłową utylizacją zużytych baterii po osiągnięciu przez nie końca okresu użytkowania.
Dyrektor ds. zaangażowania biznesowego w IBioIC, dr Liz Fletcher , powiedziała: „Ten projekt jest świetnym przykładem tego, jak biotechnologia może być wykorzystywana do tego, aby codzienne produkty i usługi, takie jak samochody i transport, stały się bardziej zrównoważone”.
„Nikt nie chce, aby baterie litowo-jonowe trafiały na wysypiska śmieci, dlatego ważne jest, aby zbadać różne sposoby ich ponownego wykorzystania i recyklingu. Opracowywana przez nas metoda ma podwójną wartość – oprócz tego, że jest to sposób na utylizację odpadów wolny od petrochemikaliów, może również pomóc w odbudowie łańcucha dostaw metali rzadkich i przyszłej produkcji baterii” – dodał dr Fletcher.
Źródło : Wyhodowane bakterie mogą przetwarzać ważne minerały z akumulatorów pojazdów elektrycznych
