消費電子產品和電動汽車中可充電鋰電池的需求不斷增長,正在推動擴大電池回收的努力,主要是為了回收鋰、鈷和其他有價值的金屬。
但是,典型的電池回收方法,如冶煉和酸浸,存在明顯的缺點:冶煉是高溫、高能耗的過程,兩種方法都會產生有害廢物。
因此,南佛羅里達大學的傑弗裡·A·坎寧安正在尋找一種更綠色的鋰電池回收方法。在週日於費城舉行的美國化學學會全國會議上,坎寧安報告了一項研究,該研究可能為真菌在未來電池回收中發揮作用鋪平道路。
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這個想法是促進真菌菌落在粉碎的電池上生長。隨著這些微生物的生長,它們會產生有機酸,這些有機酸將有助於從電池中浸出有價值的金屬,使金屬易於分離以進行進一步處理。
為了實現這一目標,南佛羅里達大學的團隊已經確定了快速培養三種候選真菌菌株的條件;分析了它們在繁殖過程中產生的有機酸;並評估了這些酸的商業版本在浸出電池金屬方面的有效性。
根據坎寧安在環境化學部門贊助的會議上提供的資料,草酸和檸檬酸(比常見的礦物酸溫和)可以從廢舊電池的正極中提取高達 85% 的鋰和近一半的鈷。相比之下,葡糖酸在提取這兩種金屬方面均無效。
現在,該團隊計劃研究真菌產生的酸的有效性,確定真菌對提取金屬的耐受程度,並評估使用真菌回收電池金屬的經濟可行性。
出席研討會的文·張評論說,這項研究中提出的研究成果“有可能為從電池中浸出金屬提供一種綠色的變革性解決方案”。
新澤西理工學院土木與環境工程教授張指出,這一過程在很大程度上模仿了自然降解過程,其中微生物產生的酸和酶在分解廢物中起著重要作用。他補充說,這種真菌途徑在避免使用有害化合物方面似乎很有希望,但可能存在動力學緩慢的問題。
本文經《化學與工程新聞》(Chemical & Engineering News)(© 美國化學學會)許可轉載。該文章最初於 2016 年 8 月 23 日發表。
