此前，您可能已经了解一些利用细菌活动制作的食品，但爱丁堡大学的研究人员正在赋予这些微生物新的功能。没错，在最近的研究中，他们发现经过基因改造的细菌可以从废旧电动汽车电池中回收矿物质。这项研究得到了爱丁堡大学工业生物技术创新中心 (IBioIC) 和伯明翰大学锂离子电池再利用与回收 (ReLiB) 项目的支持。他们的目标是将这项技术大规模应用，以减少废弃锂离子电池产生的巨量废物。
在爱丁堡大学路易丝·霍斯福尔教授的领导下，可持续生物技术专家们正在深入研究一个引人入胜的概念。他们的目标是开发一种生物基回收工艺，利用细菌从锂离子电池中提取关键的金属化合物。通过回收和提炼钴、锰、镍和锂等珍贵元素，一个充满希望的机遇正在涌现：在英国建立一条突破性的可充电汽车电池供应链。
为了实现工业化产能，工业生物技术创新中心（IBioIC）正在协助该项目。为了在更大的生物反应器中改进工艺，IBioIC正在利用其位于爱丁堡的FlexBio中心的设施。此外，爱丁堡大学的基因组铸造厂也参与其中，对细菌进行精心筛选和改造，以确保其在大规模生产中的效率。
由法拉第研究所资助、伯明翰大学牵头的锂离子电池再利用与回收（ReLiB）计划，是英国推进电化学储能科学、技能发展、市场分析和早期商业化进程的更广泛努力的一部分。最新的研究成果为这项事业做出了重要贡献。
爱丁堡大学可持续生物技术主席霍斯福尔教授表示：“我们经常看到有关降低电动汽车电池成本和提高其性能的举措，但随着绿色交通市场的增长，我们也需要考虑当这项技术不再适合使用时会发生什么。”
“这个项目的目的是利用尖端的可持续生物技术来寻找应对这一挑战的方法，进而提取一些最有价值的金属，以便在汽车生产的早期阶段将其重新投入到该行业中，”霍斯福尔教授补充道。
教授继续说道：“爱丁堡基因组铸造厂筛选出性能最佳的细菌，再加上我们通过IBioIC获得的规模化专业知识，意味着我们正朝着将研究理念转化为工业现实的方向稳步前进。”
工艺应用
为了重现自然生物过程，研究人员将细菌引入发酵罐中的电池浸出液。电池浸出液是初步处理步骤后剩余的液体。这项技术使细菌能够产生纳米级金属颗粒，形成易于与剩余液体分离和过滤的沉淀物。目前，该团队正在对从一辆日产聆风电动汽车旧电池中提取的材料进行测试。
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当下的需要
随着电池用金属储量和资源的减少，大量原材料将存在于现有电池中。目前，电动汽车电池中使用的大部分金属依赖进口。然而，现在已证实工程细菌可以从废旧电动汽车电池中回收矿物质，因此，通过开发替代回收方法，有可能在英国建立更可持续的材料供应体系。
据欧洲汽车制造商协会（ACEA）报告，2023年上半年，电动汽车在新车市场总量中占据了16.9%的相当可观的份额。这一成就使英国跻身欧洲电动汽车销量领先国家之列。
随着市场不断扩大，采取举措缓解供应链日益增大的压力，并在废旧电池使用寿命结束后有效处理废旧电池变得至关重要。
IBioIC 的商业合作总监Liz Fletcher 博士表示：“这个项目很好地说明了如何利用生物技术使汽车和交通等日常产品和服务更具可持续性。”
“没有人希望看到锂离子电池最终被填埋，因此探索不同的再利用和回收方法至关重要。我们正在开发的这种方法具有双重价值——它不仅是一种不使用石油化工产品的废物处理方式，还有助于恢复稀有金属的供应链和未来的电池制造，”弗莱彻博士补充道。
