إعادة تدوير المعادن الثمينة من بطاريات الهواتف بمساعدة الفطر

يتجه فريق من الباحثين إلى الفطريات لتطوير عملية إعادة تدوير صديقة للبيئة لاستخراج معادن الكوبالت والليثيوم الثمينة من أطنان البطاريات المهملة.

[ترجمة د.نحماني موشيه]
البطاريات القابلة لإعادة الشحن التي تشغل الهواتف الذكية والسيارات والأجهزة اللوحية لا تدوم إلى الأبد. وينتهي الأمر بالبطاريات المستهلكة في مدافن النفايات أو المحارق، الأمر الذي يضر بالبيئة، وبالإضافة إلى ذلك، فإنها لا تزال تحتوي على مواد قيمة. والآن، يتجه فريق من الباحثين إلى الفطريات لتطوير عملية إعادة تدوير صديقة للبيئة لاستخراج معادن الكوبالت والليثيوم الثمينة من أطنان البطاريات المهملة.

يقول الباحث الرئيسي: "جاءت فكرة تطويرنا من طالب تمكن من استخراج عدد من المعادن من نفايات السبائك المتبقية بعد عمليات الصهر". "لقد شهدنا زيادة كبيرة في كمية الهواتف الذكية وجميع المنتجات الأخرى التي تعمل بالبطاريات القابلة لإعادة الشحن، لذلك قمنا بتحويل تركيزنا في هذا الاتجاه. ويوضح الباحث أن "الطلب على معدن الليثيوم يتزايد بسرعة، وليس من المنطقي الاستمرار في استخراجه من مصادر الليثيوم الجديدة". على الرغم من أن هذه مشكلة عالمية، إلا أن الولايات المتحدة هي الرائدة في إنتاج مكونات النفايات الإلكترونية وليس من المعروف ما هو معدل إعادة تدوير هذا النوع من النفايات. ومن المرجح أن ينتهي معظم النفايات في مدافن النفايات، حيث تتحلل ببطء وتتسرب إلى التربة، أو يتم نقلها إلى المحارق، حيث يتم حرقها وتنتج غازات عادمة سامة تصل إلى الهواء.

وعلى الرغم من وجود طرق أخرى لفصل الليثيوم والكوبالت والمعادن الأخرى، إلا أنها تتطلب استخدام درجات حرارة عالية ومواد كيميائية قاسية. ويعمل الفريق البحثي على تطوير طريقة آمنة لهذا الفصل باستخدام الكائنات الحية الموجودة في الطبيعة - الفطريات في هذه الحالة - ونقلها إلى بيئة يمكنها من خلالها القيام بعملها. ويوضح الباحث الرئيسي أن "الفطر يمثل قوة عاملة رخيصة للغاية". واختار الباحثون من جامعة جنوب فلوريدا ثلاث سلالات من الفطريات التي أثبتت فعاليتها في استخلاص المعادن من أنواع أخرى من النفايات. "كنا نعتقد أن الآلية يجب أن تكون مماثلة، وإذا وجدنا أن الأمر كذلك بالفعل، فإن هذا الفطر يمكن أن يتيح استخراج الليثيوم والكوبالت من البطاريات التي تم إلقاؤها في سلة المهملات". في الخطوة الأولى، قام الباحثون بتفكيك البطاريات وتفكيك الكاثودات. بعد ذلك، قاموا بتعريض الخليط الناتج للفطر. يوضح الباحث الرئيسي: "تنتج الفطريات أحماضًا عضوية بشكل طبيعي، وهي قادرة على أكل المعادن". "باستخدام هذه الطريقة، يمكننا استخراج معادن الكوبالت والليثيوم المهمة من نفايات البطاريات. نحاول الوصول إلى وضع يمكننا من خلاله إعادة تدوير كامل كمية المعادن التي كانت موجودة في البطارية".

وتظهر النتائج التي تم الحصول عليها حتى الآن أن استخدام حمض الأكساليك وحمض الستريك، وهما من الأحماض العضوية التي تنتجها الفطريات بشكل طبيعي، يتيح إعادة تدوير ما يصل إلى 85% من الليثيوم وما يصل إلى 48% من الكوبالت. ومن ناحية أخرى، ثبت أن حمض الغلوكونيك غير فعال في استخلاص هذه المعادن. وفي هذه المرحلة، يبقى معدن الليثيوم والكوبالت في وسط الحمض السائل، ويركز الباحثون الآن على تطوير طريقة لاستخلاص المعدنين من هذا الخليط. "لدينا العديد من الأفكار حول كيفية القيام بذلك، لكننا مسؤولون بالفعل عن تقدم هائل - إيجاد طريقة لاستخراج المعادن بمساعدة الفطر."

أخبار الدراسة