微生物穿“铁衣”抵御毒金属钴侵蚀,有助锂离子电池回收发展

重金属钴虽然是锂离子电池的重要原料,但会对人类与自然环境难造成许多负面影响,不少微生物也会对钴敬而远之,最近科学家便发现,为了不接触到有毒金属钴,微生物会自己打造“铁衣”来保护自己,此发现或有助锂离子电池回收发展与重金属除污。

美国密西根州立大学发现硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)新妙用。其中先前科学家除了发现它可防止铀污染地下水,也挖掘出它在发电的潜力,可以从氧化铁的矿物中提取能量。现在团队则另发现,硫还原地杆菌还可以抵抗钴,密西根州立大学教授Gemma Reguera表示,通过渗入细胞并破坏之,钴可以杀死许多微生物。

但硫还原地杆菌不仅能从钴取出金属,还有能力全身而退,为了不暴露在钴环境或是接触到钴,已学会如何武装自己,Reguera指出,硫还原地杆菌会在表面形成钴纳米粒子,把自己金属化形成盾牌,就像钢铁侠穿上他的战衣一样。团队也在实验中,把硫还原地杆菌放置在钴含量高于地球水准的环境中,结果显示硫还原地杆菌好好地待在自己化成的硬茧中,还能继续繁殖。

面对这难得一见的“人才”,研究团队认为,硫还原地杆菌未来可以应用在从锂离子电池中回收钴,好让美国降地对进口钴矿的依赖,又或是应用在清理重金属污染等,未来研究下一步则是想测试能否吸收镉等重金属。

如今随着电动汽车与电池储能系统的崛起,电池重要材料钴的需求也越来越高,因此如何在满足经济的层面同时,降低开采、回收不当所造成的社会与环境风险,研发回收技术、创建回收链等循环经济将是必修课。

(首图浅灰色部分是硫还原地杆菌细胞,黑色则是钴,来源:密西根州立大学)

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