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什么是生物浸入,它如何让汽车更环保?

电动汽车所需的原材料供不应。为什么不回收那里的东西?

什么是生物浸入,它如何让汽车更环保?
[源代码图片:Rawpixel / iStock,DR_MICROBE / ISTOCK]

今天世界上有超过14亿辆汽车,这个数字可以双倍到2036年。如果所有这些汽车都燃烧汽油或柴油,那么气候后果将是可怕的。电动汽车发射空气污染物少如果它们由可再生能源提供动力,驾驶一个人不会增加温室气体变暖的地球大气层。

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但是,在十年内生产这么多电动汽车(通常缩写到EVS)将导致对锂,钴,镍和锰如锂的金属的需求激增。这些金属对于制作EV电池至关重要,但它们是必不可少的没找到任何地方。世界上大多数的锂谎言阿塔卡马沙漠在南美洲,在哪里采矿威胁当地人和生态系统。

EVS的领先制造商需要保持导入成本低,并找到可靠的这些原材料来源。挖掘深海是一个选择,但它也可能损坏栖息地和危险野生动物。与此同时,充满贵金属的废物在垃圾填埋场和世界上最贫困地区的一些堆积250万公吨每年增加到总数。

EV电池本身只有一个保质期八到十年。目前以微薄的速率再循环锂离子电池不到5%在欧盟。而不是挖掘这些金属的新来源,为什么不重复使用什么已经在那里?

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回收经济

最大的锂离子电池回收器是基于中国。虽然回收往往被视为公司应该在北美和欧洲支付的义务,但竞争对于中国的死亡电池如此激烈,回收商愿意支付他们的手。

大多数再循环的电池融化,金属提取。这通常是在使用大量能量的大型商业设施中进行,因此发出了大量的碳。这些植物构建和操作昂贵,并且需要复杂的设备来治疗熔炼过程产生的有害排放。尽管成本高,但这些植物很少回收所有有价值的电池材料。

预计2020年全球金属回收市场的价值将从520亿美元增长到2025年760亿美元。没有能量密集的回收方法,这种新兴行业只会加剧环境问题。但是,在几十年来的废物中提取贵金属存在自然过程。

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电池的错误

生物浸渍,也称为生物化,使用可以将金属作为其新陈代谢的一部分氧化的微生物。它已广泛应用于采矿业,其中微生物用于从矿石中提取有价值的金属。最近,这种技术已经存在习惯了清理并从电子废物中恢复材料,特别是印刷品电路板计算机,太阳能电池板,被污染的水乃至铀倾卸

我的同事和我在考文垂大学的生物浸入研究小组中发现,可以使用生物浸出来恢复EV电池中存在的所有金属。细菌喜欢酸酐铁氧氮杂砷和其他无毒物种靶向并单独回收金属,无需高温或有毒化学物质。这些纯化的金属构成化学元素,因此可以无限期地再循环到多个供应链中。

缩放化生物浸出涉及在37℃的培养箱中生长细菌,通常使用二氧化碳。不需要大量的能量,因此该过程具有比典型的回收植物更小的碳足迹,同时也有助于较少的污染。在减少EV电池余量的同时,生物浸入设施意味着制造商可以在本地恢复这些贵金属,并少少少数生产国。

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学术界将生物浸出与电气化学方法相结合,可以捕获这些金属并使它们可用于供应链。不幸的是,已经使用了几十年来涉及许多能量和有毒化学品的金属回收中的现有方法。行业不能总是提供创新,因此政府取决于改变并投资更清洁的替代方案。

EV电池是一种仍在婴儿期间的技术。它们的组件的重用应被视为其设计的一部分。而不是留下追求的回收,可以成为EV电池的生命周期的开始和结束,并以低环境成本为新电池生产高质量的原料。

Sebastien Farnaud.,生物创新教授和企业教授,考文垂大学。本文已重新发布对话在创造性的公共许可下。阅读来源文章

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