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研究人員利用細(xì)菌回收貴金屬 以充分利用EV廢棄電池并減少碳排放
時間:2021-06-25 21:46來源:蓋世汽車 作者:Elisha
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（圖片來源：考文垂大學(xué)）
目前世界上有超過14億輛汽車，到2036年，這一數(shù)字可能翻番。如果這些車輛都燒汽油或柴油，將造成嚴(yán)重的氣候影響。電動汽車排放的空氣污染物更少，駕駛電動汽車時，如果采用可再生能源，可以減少溫室氣體排放，避免全球變暖。
隨著電動汽車生產(chǎn)數(shù)量的增加，對鋰、鈷、鎳和錳等金屬的需求也將激增。與此同時，含有大量貴金屬的廢棄電子產(chǎn)品堆積在垃圾填埋場。電動汽車電池本身的保質(zhì)期只有8到10年。目前，歐盟的鋰離子電池回收率不足5%。與其開采新的金屬礦物源，為何不重復(fù)利用已有資源呢？
回收電池時，大多要通過熔化分離過程提取金屬。這通常在大型商業(yè)設(shè)施中進(jìn)行，需要消耗大量能源，并造成大量碳排放。即或如此，也很少能完全回收有價值電池材料。2025年，全球金屬回收市場的價值，預(yù)計將從2020年的520億美元增長至760億美元。為了緩解日益加劇的環(huán)境問題，必須采取低耗能回收方法，比如生物浸出法。
生物浸出（Bioleaching），也稱為生物采礦，其中使用的微生物可以氧化金屬，作為其新陳代謝的一部分。在采礦業(yè)，這種方法已得到廣泛應(yīng)用，利用微生物從礦石中提取有價值的金屬。最近，這項技術(shù)被用于清理和回收電子廢棄物中的材料，特別是計算機(jī)印刷電路板、太陽能電池板、受污染的水，甚至鈾廢棄物。
據(jù)外媒報道，考文垂大學(xué)（Coventry University）研究組的研究人員發(fā)現(xiàn)，通過生物浸出法，可以回收電動汽車電池中的所有金屬。嗜酸氧化亞鐵硫桿菌（acidithiobacillus ferrooxidans）和其他無毒細(xì)菌，能夠單獨(dú)定位和回收這些金屬，同時不需要高溫環(huán)境或有毒化學(xué)物質(zhì)。源自這些提純金屬的化學(xué)元素，可以無限回收，進(jìn)入多個供應(yīng)鏈。
擴(kuò)大生物浸出規(guī)模，需要在37°C的恒溫箱中培養(yǎng)細(xì)菌，并且經(jīng)常用到二氧化碳。因為不需要很多能源，所以這一過程產(chǎn)生的碳足跡，比典型的回收工廠少得多，造成的污染也更少。這種方法使電動汽車的電池得到充分利用。同時，制造商可以通過生物浸出設(shè)施，在當(dāng)?shù)鼗厥召F金屬，從而減少對少數(shù)生產(chǎn)國的依賴性。
研究人員表示，為了實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模回收，需要結(jié)合生物浸出和電化學(xué)方法，從而提取金屬并將其應(yīng)用于供應(yīng)鏈。目前，電動汽車的電池技術(shù)仍處于初級階段，應(yīng)將組件重用作為設(shè)計的一部分。通過生物浸出方法，可以低環(huán)境成本生產(chǎn)高品質(zhì)原材料，用于新電池。回收材料可以進(jìn)入電動汽車電池生命周期的始末，而不再只是事后的想法。
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