بازیافت فلزات کمیاب خاکی به کمک سویه های سیانوباکتری

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، توربین های نیروی بادی، مبدل های کاتالیزوری، کابل های نوری، نمایشگرهای پلاسما و بسیاری موارد دیگر: فلزات کمیاب زمین برای طیف گسترده ای از فناوری های مدرن ضروری هستند. همانطور که اروپا به سمت انتقال انرژی سبز خود پیش می رود، تقاضا برای این فلزات به طور موازی افزایش می یابد. اروپا برای واردات خاک های کمیاب خود تا حد زیادی به چین وابسته است و این صنعت را آسیب پذیر می کند. در حال حاضر دو مسیر برای راه حل مورد بررسی قرار گرفته است: معدن و بازیافت.

محققان دانشگاه فنی مونیخ پتانسیل سویه های سیانوباکتری را در بازیافت فلزات کمیاب خاکی از محلول های آبی کشف کرده اند. این فلزات با ارزش، که برای کاربردهای متعدد با تکنولوژی بالا ضروری هستند، به دلیل افزایش تقاضا و ذخایر محدود تخلیه می شوند. دانشمندان ادعا می کنند، یافته های قابل توجه آنها راه را برای یک اقتصاد دایره ای دوستدار محیط زیست هموار می کند، زیرا فرآیند جذب برگشت پذیر است و امکان استخراج فلز و استفاده مجدد از زیست توده را فراهم می کند.

دستاورد محققان دانشگاه فنی مونیخ (به همراه دانشگاه علوم کاربردی Kaiserslautern) فرآیندی را برای بازیافت فلزات کمیاب خاکی با استفاده از سویه های سیانوباکتری ارائه می کند. سیانوباکتری ها، یک ماده زیستی که قبلاً بررسی نشده بود، می تواند با موفقیت این فلزات را از محلول های آبی جذب کند. این فرآیند مزایای سازگار با محیط زیست را ارائه می دهد زیرا برگشت پذیر است، شستن فلزات از محلول و استفاده مجدد از زیست توده را امکان پذیر می کند. این رویکرد نوآورانه می تواند به بازیافت فلزات کمیاب خاکی از فاضلاب صنعتی تولید شده در زمینه هایی مانند معدن، الکترونیک و کاتالیزورهای شیمیایی کمک کند.

پروژه های اروپایی مانند REEgain که توسط صندوق توسعه منطقه ای اروپا تامین می شود، به طور فعال امکان جذب فلزات کمیاب خاکی با استفاده از باکتری ها، جلبک ها و قارچ ها را نشان می دهد. با توسعه استراتژی های بازیافت جدید، اروپا می تواند به تدریج خودکفایی خود را در مواد حیاتی مورد نیاز برای اهداف انرژی سبز خود افزایش دهد. یک مطالعه صنعتی به سفارش Eurometaux پیش بینی می کند که بین 40 تا 75 درصد از نیازهای فلزات انرژی پاک اروپا تا سال 2050 از طریق بازیافت برآورده می شود.

Critical Materials فرآیند جدیدی را برای استخراج مستقیم فلزات خاکی کمیاب از زباله های الکترونیکی خرد شده ایجاد کرده اند. بازار جهانی بازیافت فلزات خاکی کمیاب تا سال 2026 به ارزش 422 میلیون دلار پیش بینی شده است که نشان دهنده نرخ رشد مرکب سالانه 11.2 درصدی از سال 2021 تا 2026 است.

بازیافت فلزات خاکی کمیاب با استفاده از تکنیک های جذب بیولوژیکی می تواند به طور قابل توجهی به اروپا کمک کند تا خودکفاتر شود و اتکای آن به تامین کنندگان خارجی را کاهش دهد. البته لازم به ذکر است که این روش هنوز در مراحل اولیه است و با چالش های بالقوه ای مواجه خواهد بود و نیاز به بهینه سازی بیشتر دارد. کشف فلزات خاکی کمیاب در سوئد نیز فرصتی هیجان انگیز برای اروپا فراهم می کند، اما فرآیند استخراج نیازمند زمان و آینده نگری است.

در سوئد، اکتشافات اخیر بیش از یک میلیون تن از عناصر کمیاب خاکی، از جمله عناصر سنگین حیاتی مانند دیسپروزیم، ایتریوم و تربیوم، برای انتقال انرژی پاک جهانی بسیار مهم است.