啤酒酿造过程中剩余的啤酒酵母,如果与合适的调味料混合,可以制成一种苦涩、泥土味的酱料,称为马麦酱,在英国尤其受欢迎。涂在吐司上,这是一种需要慢慢适应的零食。但最近发表在Frontiers in Bioengineering and Biotechnology上的一项研究发现,残留的酵母污泥也可以用于结合电子垃圾金属——研究表明,这种能力可能有助于回收世界上越来越多的废弃电子设备。
当研究作者将啤酒酵母(一种单细胞真菌)添加到混合金属的水溶液中时,他们注意到酵母可以分离和吸收特定的金属——并且可以重复使用至少五次而不会失去结合强度。该团队表示,这种方法为目前的提取技术(如火法冶金)提供了一种更环保的可持续替代方案,火法冶金是一种能源密集型的熔炼过程,可能会释放有毒烟雾。尽管啤酒酵母可能对某些人来说很美味,但其中大部分仍然被倾倒,而且它非常便宜且数量充足。
“在奥地利,我们生产大量啤酒,并且有很多啤酒酵母被浪费,”该研究的主要作者,维也纳自然资源与生命科学大学的研究生 Anna Sieber 说。她表示,了解到酵母可以结合金属并多次使用,“我们认为这种方法实际上可能有助于限制酵母和电子垃圾的产生。”
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研究人员用来自啤酒厂的 20 升含有失活酵母的残留物进行漂洗、冷冻、干燥和研磨。接下来,他们将一些酵母添加到含有实验室制备的铝、铜、镍和锌混合物的溶液中,然后将一些酵母添加到直接从废弃印刷电路板中浸出的相同金属的溶液中。研究人员调整了混合物的酸度和温度,以改变酵母生物体表面糖分子的电荷;特定的金属被吸引到糖上的特定电荷,因此这个过程控制了酵母吸引和结合哪些金属。每次尝试后,科学家们都会提取酵母并将其浸泡在酸浴中以去除其中的金属,使酵母准备好进行下一轮。
四种测试金属相对便宜,大多数电子垃圾回收商目前优先回收更有价值的金属,如黄金、白银和铂金。但这项研究中的金属仍然是有益且广泛使用的——“这证明了回收过程的合理性,”亚利桑那州立大学的环境工程师 Treavor Boyer 说。北卡罗来纳大学教堂山分校的生物学家 Kerry Bloom 补充说,酵母的低廉价格和巨大数量可以使这项技术在大型电子垃圾回收设施愿意投资新事物的情况下相对可行。“一旦酿酒商用完酵母,通常会有大量酵母无处可去,”他说。“所以这是一个绝佳的来源。它是回收大师。”