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科学家利用细菌提取稀有金属

据英国《卫报》网站8月25日报道,科学家已经在应对气候变化方面结成了一个不同寻常的新联盟,他们用细菌帮助人类提取对发展绿色技术至关重要的稀有金属。他们说,如果没有这些微生物的帮助,人类可能会耗尽制造风力发电机、电动汽车和太阳能电池板的原材料。

这项工作由爱丁堡大学科学家充当先锋,意图利用细菌从旧电池和废弃电子设备里提取锂、钴、锰和其他矿物。

爱丁堡大学可持续生物技术负责人路易丝·霍斯福尔说:“如果我们要结束对石油化工产品的依赖并用电来取暖、运输和提供动力,那么我们就会越来越依赖金属。所有这些光伏电池、无人机、3D打印机、氢燃料电池、风力发电机和电动汽车马达都需要金属——许多非常稀有——这些金属是它们运行的关键。”

科学家们警告说,政治也是一个问题。霍斯福尔说:“为了避开这些问题,我们需要发展循环经济,尽可能重新利用这些矿物,否则我们很快就会耗尽材料。这些金属在地球上的储量有限,我们不能再像现在这样把它们当作废物丢弃了。如果我们想对全球变暖做些什么,我们就需要新的回收技术。”

回收的关键就是这些微生物。霍斯福尔说:“细菌是奇妙疯狂的小东西,可以进行一些怪异和令人惊叹的处理。例如,一些细菌可以合成金属纳米粒子。我们认为它们把这当成一种排毒过程。基本上来说,它们会抓住金属原子,然后将其作为纳米粒子吐出来,这样它们就不会被金属毒害。”

霍斯福尔和她的团队现在已经从电池和汽车里提取了废物,加以分解,然后用细菌抓取废物中特定的金属并沉淀形成固体化学品。

霍斯福尔说:“我们首先提取了锰。后来是镍和锂。然后,我们使用了另一种细菌,并且可以提取钴和镍。”

重要的是用于提取这些金属的菌种是自然产生的。今后,霍斯福尔和她的团队计划用基因编辑的版本来提高它们的金属产量。她说:“例如,我们需要能够分别提取钴和镍,目前我们还无法做到。”

下一步是展示这些金属一旦从旧电子废弃物中提取出来,就可以用作新电池或装置的成分。霍斯福尔说:“新法律已经要求到下个十年,制造新的绿色技术装置必须大量使用回收金属。那些目标很难实现,细菌将在实现它们的过程中发挥重要作用。”(编译/杨新鹏)