Τα βακτήρια μπορούν και εξάγουν πολύτιμα μέταλλα για την πράσινη βιομηχανία
Έναν ιδιαίτερο σύμμαχο στη μάχη κατά της κλιματικής αλλαγής ανακάλυψαν οι επιστήμονες, χρησιμοποιώντας βακτήρια που βοηθούν στο να εξάγουν σπάνια μέταλλα ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη της πράσινης τεχνολογίας. Χωρίς τη βοήθεια αυτών των μικροβίων, θα μπορούσαμε να ξεμείνουμε από πρώτες ύλες για την κατασκευή φωτοβολταϊκών, ηλεκτρικών αυτοκινήτων και ανεμογεννητριών.
Το έργο διευθύνεται από επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου και αποσκοπεί στη χρήση βακτηρίων που μπορούν να εξάγουν λίθιο, κοβάλτιο, μαγγάνιο και άλλα μέταλλα από παλιές μπαταρίες και πεταμένο ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Αυτά τα σπάνια και ακριβά μέταλλα είναι ζωτικής σημασίας για την κατασκευή ηλεκτρικών αυτοκινήτων και άλλων συσκευών από τις οποίες εξαρτώνται οι συσκευές πράσινης τεχνολογίας, κάτι που τονίζει στον Guardian η Louise Horsfall καθηγήτρια βιώσιμης βιοτεχνολογίας στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.
«Αν πρόκειται να τερματίσουμε την εξάρτησή μας από τα πετροχημικά και να βασιστούμε στην ηλεκτρική ενέργεια για τη θέρμανση, τις μεταφορές και την ηλεκτροδότησή μας, τότε θα εξαρτόμαστε όλο και περισσότερο από τα μέταλλα», δήλωσε η Horsfall. «Όλα αυτά τα φωτοβολταϊκά, τα drones, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές, οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, οι ανεμογεννήτριες και οι κινητήρες για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα απαιτούν μέταλλα – πολλά από τα οποία είναι σπάνια – τα οποία αποτελούν κλειδί για τη λειτουργία τους».
Η πολιτική είναι επίσης ένα ζήτημα, προειδοποιούν οι επιστήμονες. Η Κίνα ελέγχει όχι μόνο τις κύριες προμήθειες σπάνιων γαιών, αλλά κυριαρχεί και στην επεξεργασία τους.
«Για να παρακάμψουμε αυτά τα προβλήματα πρέπει να αναπτύξουμε μια κυκλική οικονομία όπου θα επαναχρησιμοποιούμε αυτά τα μέταλλα όπου είναι δυνατόν, διαφορετικά θα ξεμείνουμε από υλικά πολύ γρήγορα», δήλωσε η Horsfall.
«Υπάρχει μόνο μια πεπερασμένη ποσότητα αυτών των μετάλλων στη Γη και δεν έχουμε πλέον την πολυτέλεια να τα πετάμε ως απόβλητα, όπως κάνουμε τώρα. Χρειαζόμαστε νέες τεχνολογίες ανακύκλωσης αν θέλουμε να κάνουμε κάτι για την υπερθέρμανση του πλανήτη», συμπλήρωσε.
Μαγγάνιο, νικέλιο, κοβάλτιο, λίθιο
Το κλειδί αυτής της ανακύκλωσης ήταν τα βακτήρια, σύμφωνα με την Horsfall. «Τα βακτήρια είναι υπέροχα, μικρά τρελά πράγματα που μπορούν να πραγματοποιήσουν κάποιες παράξενες και θαυμάσιες διαδικασίες. Ορισμένα βακτήρια μπορούν να συνθέσουν νανοσωματίδια μετάλλων, για παράδειγμα. Πιστεύουμε ότι το κάνουν αυτό ως διαδικασία αποτοξίνωσης. Βασικά προσκολλώνται σε άτομα μετάλλων και στη συνέχεια αποβάλλουν ως νανοσωματίδια, ώστε να μην δηλητηριάζονται από αυτά».
Χρησιμοποιώντας τέτοια στελέχη βακτηρίων, η Horsfall και η ομάδα της έχουν παραλάβει ηλεκτρονικά απόβλητα από μπαταρίες και αυτοκίνητα, τα έχουν διαλύσει και στη συνέχεια έχουν χρησιμοποιήσει βακτήρια που προσκολλούνται σε συγκεκριμένα μέταλλα στα απόβλητα και τα αποθέτουν ως στερεά χημικά.
«Πρώτα το κάναμε με το μαγγάνιο. Αργότερα το κάναμε με νικέλιο και λίθιο. Και στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε ένα διαφορετικό στέλεχος βακτηρίων και μπορέσαμε να εξάγουμε κοβάλτιο και νικέλιο».
Τα στελέχη βακτηρίων που χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή αυτών των μετάλλων ήταν βακτήρια που υπάρχουν στη φύση. Στο μέλλον, η Horsfall και η ομάδα της σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν γονιδιακά τροποποιημένες εκδόσεις για να ενισχύσουν την παραγωγή μετάλλων.
«Για παράδειγμα, πρέπει να είμαστε σε θέση να εξάγουμε ξεχωριστά κοβάλτιο και νικέλιο, κάτι που δεν μπορούμε να κάνουμε προς το παρόν».
Το επόμενο μέρος της διαδικασίας θα είναι να αποδειχθεί ότι αυτά τα μέταλλα, αφού αφαιρεθούν από τα ηλεκτρονικά απόβλητα, μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν ως συστατικά νέων μπαταριών ή συσκευών. «Τότε θα ξέρουμε αν συμβάλλουμε στην ανάπτυξη μιας κυκλικής οικονομίας για την ανάπτυξη των πράσινων τεχνολογιών. Σύμφωνα με τη νέα νομοθεσία, μέχρι την επόμενη δεκαετία τα ανακυκλωμένα μέταλλα θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε σημαντικά επίπεδα για την κατασκευή νέων συσκευών πράσινης τεχνολογίας. Αυτοί οι στόχοι θα είναι δύσκολο να επιτευχθούν και τα βακτήρια θα είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξή τους».
www.worldenergynews.gr
Το έργο διευθύνεται από επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου και αποσκοπεί στη χρήση βακτηρίων που μπορούν να εξάγουν λίθιο, κοβάλτιο, μαγγάνιο και άλλα μέταλλα από παλιές μπαταρίες και πεταμένο ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Αυτά τα σπάνια και ακριβά μέταλλα είναι ζωτικής σημασίας για την κατασκευή ηλεκτρικών αυτοκινήτων και άλλων συσκευών από τις οποίες εξαρτώνται οι συσκευές πράσινης τεχνολογίας, κάτι που τονίζει στον Guardian η Louise Horsfall καθηγήτρια βιώσιμης βιοτεχνολογίας στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.
«Αν πρόκειται να τερματίσουμε την εξάρτησή μας από τα πετροχημικά και να βασιστούμε στην ηλεκτρική ενέργεια για τη θέρμανση, τις μεταφορές και την ηλεκτροδότησή μας, τότε θα εξαρτόμαστε όλο και περισσότερο από τα μέταλλα», δήλωσε η Horsfall. «Όλα αυτά τα φωτοβολταϊκά, τα drones, οι τρισδιάστατοι εκτυπωτές, οι κυψέλες καυσίμου υδρογόνου, οι ανεμογεννήτριες και οι κινητήρες για τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα απαιτούν μέταλλα – πολλά από τα οποία είναι σπάνια – τα οποία αποτελούν κλειδί για τη λειτουργία τους».
Η πολιτική είναι επίσης ένα ζήτημα, προειδοποιούν οι επιστήμονες. Η Κίνα ελέγχει όχι μόνο τις κύριες προμήθειες σπάνιων γαιών, αλλά κυριαρχεί και στην επεξεργασία τους.
«Για να παρακάμψουμε αυτά τα προβλήματα πρέπει να αναπτύξουμε μια κυκλική οικονομία όπου θα επαναχρησιμοποιούμε αυτά τα μέταλλα όπου είναι δυνατόν, διαφορετικά θα ξεμείνουμε από υλικά πολύ γρήγορα», δήλωσε η Horsfall.
«Υπάρχει μόνο μια πεπερασμένη ποσότητα αυτών των μετάλλων στη Γη και δεν έχουμε πλέον την πολυτέλεια να τα πετάμε ως απόβλητα, όπως κάνουμε τώρα. Χρειαζόμαστε νέες τεχνολογίες ανακύκλωσης αν θέλουμε να κάνουμε κάτι για την υπερθέρμανση του πλανήτη», συμπλήρωσε.
Μαγγάνιο, νικέλιο, κοβάλτιο, λίθιο
Το κλειδί αυτής της ανακύκλωσης ήταν τα βακτήρια, σύμφωνα με την Horsfall. «Τα βακτήρια είναι υπέροχα, μικρά τρελά πράγματα που μπορούν να πραγματοποιήσουν κάποιες παράξενες και θαυμάσιες διαδικασίες. Ορισμένα βακτήρια μπορούν να συνθέσουν νανοσωματίδια μετάλλων, για παράδειγμα. Πιστεύουμε ότι το κάνουν αυτό ως διαδικασία αποτοξίνωσης. Βασικά προσκολλώνται σε άτομα μετάλλων και στη συνέχεια αποβάλλουν ως νανοσωματίδια, ώστε να μην δηλητηριάζονται από αυτά».
Χρησιμοποιώντας τέτοια στελέχη βακτηρίων, η Horsfall και η ομάδα της έχουν παραλάβει ηλεκτρονικά απόβλητα από μπαταρίες και αυτοκίνητα, τα έχουν διαλύσει και στη συνέχεια έχουν χρησιμοποιήσει βακτήρια που προσκολλούνται σε συγκεκριμένα μέταλλα στα απόβλητα και τα αποθέτουν ως στερεά χημικά.
«Πρώτα το κάναμε με το μαγγάνιο. Αργότερα το κάναμε με νικέλιο και λίθιο. Και στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε ένα διαφορετικό στέλεχος βακτηρίων και μπορέσαμε να εξάγουμε κοβάλτιο και νικέλιο».
Τα στελέχη βακτηρίων που χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή αυτών των μετάλλων ήταν βακτήρια που υπάρχουν στη φύση. Στο μέλλον, η Horsfall και η ομάδα της σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν γονιδιακά τροποποιημένες εκδόσεις για να ενισχύσουν την παραγωγή μετάλλων.
«Για παράδειγμα, πρέπει να είμαστε σε θέση να εξάγουμε ξεχωριστά κοβάλτιο και νικέλιο, κάτι που δεν μπορούμε να κάνουμε προς το παρόν».
Το επόμενο μέρος της διαδικασίας θα είναι να αποδειχθεί ότι αυτά τα μέταλλα, αφού αφαιρεθούν από τα ηλεκτρονικά απόβλητα, μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν ως συστατικά νέων μπαταριών ή συσκευών. «Τότε θα ξέρουμε αν συμβάλλουμε στην ανάπτυξη μιας κυκλικής οικονομίας για την ανάπτυξη των πράσινων τεχνολογιών. Σύμφωνα με τη νέα νομοθεσία, μέχρι την επόμενη δεκαετία τα ανακυκλωμένα μέταλλα θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε σημαντικά επίπεδα για την κατασκευή νέων συσκευών πράσινης τεχνολογίας. Αυτοί οι στόχοι θα είναι δύσκολο να επιτευχθούν και τα βακτήρια θα είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξή τους».
www.worldenergynews.gr
