(圖片來源:考文垂大學(xué))
目前世界上有超過14億輛汽車,到2036年,這一數(shù)字可能翻番。如果這些車輛都燒汽油或柴油,將造成嚴(yán)重的氣候影響。電動(dòng)汽車排放的空氣污染物更少,駕駛電動(dòng)汽車時(shí),如果采用可再生能源,可以減少溫室氣體排放,避免全球變暖。
隨著電動(dòng)汽車生產(chǎn)數(shù)量的增加,對(duì)鋰、鈷、鎳和錳等金屬的需求也將激增。與此同時(shí),含有大量貴金屬的廢棄電子產(chǎn)品堆積在垃圾填埋場。電動(dòng)汽車
電池本身的保質(zhì)期只有8到10年。目前,歐盟的鋰離子
電池回收率不足5%。與其開采新的金屬礦物源,為何不重復(fù)利用已有資源呢?
回收電池時(shí),大多要通過熔化分離過程提取金屬。這通常在大型商業(yè)設(shè)施中進(jìn)行,需要消耗大量能源,并造成大量碳排放。即或如此,也很少能完全回收有價(jià)值電池材料。2025年,全球金屬回收市場的價(jià)值,預(yù)計(jì)將從2020年的520億美元增長至760億美元。為了緩解日益加劇的環(huán)境問題,必須采取低耗能回收方法,比如生物浸出法。
生物浸出(Bioleaching),也稱為生物采礦,其中使用的微生物可以氧化金屬,作為其新陳代謝的一部分。在采礦業(yè),這種方法已得到廣泛應(yīng)用,利用微生物從礦石中提取有價(jià)值的金屬。最近,這項(xiàng)技術(shù)被用于清理和回收電子廢棄物中的材料,特別是計(jì)算機(jī)印刷電路板、太陽能電池板、受污染的水,甚至鈾廢棄物。
據(jù)外媒報(bào)道,考文垂大學(xué)(Coventry University)研究組的研究人員發(fā)現(xiàn),通過生物浸出法,可以回收電動(dòng)汽車電池中的所有金屬。嗜酸氧化亞鐵硫桿菌(acidithiobacillus ferrooxidans)和其他無毒細(xì)菌,能夠單獨(dú)定位和回收這些金屬,同時(shí)不需要高溫環(huán)境或有毒化學(xué)物質(zhì)。源自這些提純金屬的化學(xué)元素,可以無限回收,進(jìn)入多個(gè)供應(yīng)鏈。
擴(kuò)大生物浸出規(guī)模,需要在37°C的恒溫箱中培養(yǎng)細(xì)菌,并且經(jīng)常用到二氧化碳。因?yàn)椴恍枰芏嗄茉�,所以這一過程產(chǎn)生的碳足跡,比典型的回收工廠少得多,造成的污染也更少。這種方法使電動(dòng)汽車的電池得到充分利用。同時(shí),制造商可以通過生物浸出設(shè)施,在當(dāng)?shù)鼗厥召F金屬,從而減少對(duì)少數(shù)生產(chǎn)國的依賴性。
研究人員表示,為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)�;厥眨枰Y(jié)合生物浸出和電化學(xué)方法,從而提取金屬并將其應(yīng)用于供應(yīng)鏈。目前,電動(dòng)汽車的電池技術(shù)仍處于初級(jí)階段,應(yīng)將組件重用作為設(shè)計(jì)的一部分。通過生物浸出方法,可以低環(huán)境成本生產(chǎn)高品質(zhì)原材料,用于新電池。回收材料可以進(jìn)入電動(dòng)汽車電池生命周期的始末,而不再只是事后的想法。
(責(zé)任編輯:子蕊)
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