Извлечение редких металлов с помощью бактерий

31.08.2024

В условиях растущего спроса на редкие и дорогие металлы, необходимые для производства электромобилей и высокотехнологичных устройств, ученые продолжают искать эффективные методы их извлечения и повторного использования. Команда исследователей из Эдинбургского университета, под руководством профессора Луизы Хорсфолл, предложила инновационный способ переработки батарей с помощью микробов, который позволяет извлекать такие ценные ресурсы, как литий, кобальт, никель и марганец.

Эти металлы играют ключевую роль в создании множества современных технологий, таких как электромобили, беспилотники, водородные топливные элементы и ветряные турбины. Однако запасы этих ресурсов на Земле ограничены, и эффективная переработка становится жизненно важной задачей. Профессор Хорсфолл отмечает, что выбрасывание таких металлов в отходы - нерациональное использование ценных ресурсов, которые можно переработать и использовать повторно.

В основе нового метода лежит использование бактерий, которые способны синтезировать наночастицы металлов в процессе детоксикации. "Бактерии захватывают атомы металлов и затем преобразуют их в наночастицы, чтобы избежать отравления", - объясняет Хорсфолл. Этот процесс позволяет бактериям не только выжить в агрессивной среде, но и стать полезным инструментом для извлечения металлов из электронных отходов.

Исследовательская группа успешно провела эксперименты по переработке отработанных батарей, растворив их содержимое и применив штаммы бактерий для извлечения металлов. В результате ученые получили наночастицы марганца, никеля, лития, а затем, используя другой штамм бактерий, удалось извлечь кобальт и никель. Этот успех открывает новые перспективы для использования биологических методов в переработке редких металлов.

Следующим шагом для команды Хорсфолл станет генетическое редактирование бактерий с целью увеличения выхода металлов. Это позволит повысить эффективность процесса и сделать его более рентабельным. Также ученые планируют продемонстрировать, что извлеченные с помощью бактерий металлы могут использоваться в новых батареях и устройствах, что подтвердит пригодность метода для промышленного применения.

Таким образом, использование бактерий для переработки электронных отходов представляет собой перспективный метод, который может стать важным элементом в цепочке устойчивого использования природных ресурсов. В случае успешного завершения исследований и внедрения метода в промышленность, это не только сократит количество отходов, но и обеспечит стабильный источник редких металлов для высокотехнологичных отраслей.

<< Назад: Разработан полимер для улавливания углерода 01.09.2024

>> Вперед: Смартчасы Fenix 8 и Enduro 3 31.08.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Малопотребляющий SoC BlueNRG-232 16.08.2018 Компания STMicroelectronics выпускает систему на кристалле BlueNRG-2, соответствующую спецификации Bluetooth 5.0. Микросхемы доступны в 32/34/48-выводных корпусах с процессорным ядром Cortex-M0, 256 кбайт Flash-памяти и 24 кбайт ОЗУ. Микросхема поддерживает режим работы BLE Multi Role, выступая в одно и то же время как в качестве объявителя (Advertiser), так и в качестве слушателя (Scanner). В режиме "Connection" одновременно поддерживается до 2 соединений с другими Masters и до 8 соединений со Slave-устройствами. Встроенный DC/DC-преобразователь позволяет снизить средний ток потребления до 7 мкА в режиме BLE-соединения c интервалом 1 сек. От батареи CR232 устройство на базе BLueNRG-232 может работать около 4 лет в режиме "Connection". Приложение пользователя может задействовать разнообразную периферию - до 26 линий GPIO, АЦП, UART, SPI, I2C. Для подключения цифрового MEMS-микрофона предусмотрен блок PDM stream processor со встроенным цифровым фильтром. Для работы микросхемы требуется кварцевый резонатор 16 или 32 МГц. Простое подключение антенны достигается с помощью интегрального балуна BALF-NRG-02D3. BlueNRG-2 работает в диапазоне напряжения от 1,7 до 3,6 В. Диапазон рабочих температур от - 40 до 105°С. Микросхемы доступны в корпусах FN32, QFN48 и WCSP34.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025