饥饿真菌能回收锂电池吗?

微生物产生有机酸,可能有助于浸出有价值的金属

南佛罗里达大学的研究人员想看看三种真菌,黑曲霉(如图所示)、简青霉和产黄青霉是否可以回收锂离子电池金属。

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消费电子产品和电动汽车中可充电锂电池的需求不断增长,正在推动扩大电池回收的努力,主要是为了回收锂、钴和其他有价值的金属。

但是,典型的电池回收方法,如冶炼和酸浸,存在明显的缺点:冶炼是高温、高能耗的过程,两种方法都会产生有害废物。

因此,南佛罗里达大学的杰弗里·A·坎宁安正在寻找一种更绿色的锂电池回收方法。在周日于费城举行的美国化学学会全国会议上,坎宁安报告了一项研究,该研究可能为真菌在未来电池回收中发挥作用铺平道路。


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这个想法是促进真菌菌落在粉碎的电池上生长。随着这些微生物的生长,它们会产生有机酸,这些有机酸将有助于从电池中浸出有价值的金属,使金属易于分离以进行进一步处理。

为了实现这一目标,南佛罗里达大学的团队已经确定了快速培养三种候选真菌菌株的条件;分析了它们在繁殖过程中产生的有机酸;并评估了这些酸的商业版本在浸出电池金属方面的有效性。

根据坎宁安在环境化学部门赞助的会议上提供的数据,草酸和柠檬酸(比常见的矿物酸温和)可以从废旧电池的正极中提取高达 85% 的锂和近一半的钴。相比之下,葡糖酸在提取这两种金属方面均无效。

现在,该团队计划研究真菌产生的酸的有效性,确定真菌对提取金属的耐受程度,并评估使用真菌回收电池金属的经济可行性。

出席研讨会的文·张评论说,这项研究中提出的研究成果“有可能为从电池中浸出金属提供一种绿色的变革性解决方案”。

新泽西理工学院土木与环境工程教授张指出,这一过程在很大程度上模仿了自然降解过程,其中微生物产生的酸和酶在分解废物中起着重要作用。他补充说,这种真菌途径在避免使用有害化合物方面似乎很有希望,但可能存在动力学缓慢的问题。

本文经《化学与工程新闻》(Chemical & Engineering News)(© 美国化学学会)许可转载。该文章最初于 2016 年 8 月 23 日发表。

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