Do tej pory wiedziałeś o różnych produktach spożywczych, które są wytwarzane przy użyciu aktywności bakteryjnej, ale naukowcy z University of Edinburgh przypisują tym mikroorganizmom nowe zadania. Tak, w ostatnich badaniach odkryli, że zmodyfikowane bakterie mogą odzyskiwać minerały z używanych akumulatorów pojazdów elektrycznychBadania są wspierane przez partnerów Industrial Biotechnology Innovation Centre (IBioIC) i inicjatywę University of Birmingham Reuse and Recycling of Lithium-Ion Batteries (ReLiB). Razem zamierzają to zrobić na dużą skalę, aby zmniejszyć ogromne ilości odpadów generowanych przez wyrzucane baterie litowo-jonowe.
Eksperci w dziedzinie zrównoważonej biotechnologii pod przewodnictwem Profesor Louise Horsfall na Uniwersytecie Edynburskim, zagłębiają się w intrygującą koncepcję. celem jest opracowanie procesu recyklingu opartego na biotechnologii który wykorzystuje bakterie do ekstrakcji kluczowych związków metalicznych z baterie litowo-jonowe. Wraz z odzyskiwaniem i rafinacją tych cennych pierwiastków, takich jak kobalt, mangan, nikiel i lit, pojawia się obiecująca okazja: utworzenie przełomowego łańcucha dostaw w Zjednoczonym Królestwie dla akumulatorów samochodowych.
Do osiągnąć zdolność przemysłowąThe Centrum Innowacji Biotechnologii Przemysłowej (IBioIC) pomaga w realizacji projektu. Aby usprawnić proces w większym bioreaktorze, IBioIC wykorzystuje zaplecze swojego FlexBio Center w Edynburgu. Ponadto Uniwersytet Edynburski Odlewnia genomu został wykorzystany do starannie dobierać i modyfikować bakterie, gwarantując ich skuteczność na większą skalę.
Sfinansowane przez Instytut Faradaya, dotychczasowy Ponowne wykorzystanie i recykling baterii litowo-jonowych (ReLiB) inicjatywa jest prowadzona przez University of Birmingham. Ta inicjatywa jest częścią większy wysiłek aby rozwijać nauki elektrochemicznego magazynowania energii, rozwój umiejętności, analizę rynku i wczesną fazę komercjalizacji w Wielkiej Brytanii. Najnowsze badania są znaczącym wkładem 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 nadawała się do użytku”.
„Projekt ten ma na celu wykorzystanie najnowocześniejszej, zrównoważonej biotechnologii w celu znalezienia sposobów na sprostanie temu wyzwaniu, a co za tym idzie, wydobycie 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 w zakresie skalowania, do której mieliśmy dostęp za pośrednictwem IBioIC, oznacza, że zmierzamy w dobrym kierunku, aby przekształcić pomysł badawczy w rzeczywistość przemysłową”.
Przetwarzanie
Aby odtworzyć naturalny proces biologiczny, bakterie są wprowadzane do wycieku baterii przez fermentator. Wyciek baterii to ciecz pozostająca po początkowych etapach przetwarzania. Ta technika pozwala bakteriom na generowanie nanocząsteczek metalicznych, tworząc osad, który można łatwo oddzielić i odfiltrować z pozostałej cieczy. Zespół obecnie przeprowadza testy na materiale wyekstrahowanym z wcześniej używanej baterii EV Nissana 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 bateriach, znaczna ilość surowców mineralnych będzie teraz znaleziono w istniejących bateriach. Obecnie większość metali używanych w bateriach EV jest importowana. Jednak teraz, gdy stwierdzono, że zmodyfikowane bakterie mogłyby odzyskiwać minerały z używanych baterii EV, dzięki czemu rozwijanie alternatywnych metod recyklingu, możliwe jest stworzenie bardziej zrównoważonego łańcucha dostaw materiałów w Wielkiej Brytanii.
W pierwszej połowie 2023 r. pojazdy elektryczne (EV) miały znaczący udział na poziomie 16.9% w całkowitym rynku nowych samochodów, zgłoszone przez Europejskie Stowarzyszenie Producentów Samochodów (ACEA)To osiągnięcie stawia 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, Doktor Liz Fletcherpowiedział „Ten projekt jest świetnym przykładem tego, w jaki sposób biotechnologia może być wykorzystywana do uczynienia codziennych produktów i usług, takich jak samochody i transport, bardziej zrównoważonymi”.
„Nikt nie chce, aby baterie litowo-jonowe trafiały na wysypisko śmieci, dlatego ważne jest, aby zbadać różne sposoby ich ponownego wykorzystania i recyklingu. Opracowywana tutaj metoda ma podwójną wartość – oprócz tego, że jest to sposób postępowania z odpadami wolny od petrochemii, może również pomóc w przywróceniu łańcucha dostaw metali rzadkich i przyszłej produkcji baterii” Dodał dr Fletcher.
