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2021-06-25
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盖世汽车
目前世界上有超过14亿辆汽车，到2036年，这一数字可能翻番。如果这些车辆都烧汽油或柴油，将造成严重的气候影响。电动汽车排放的空气污染物更少，驾驶电动汽车时，如果采用可再生能源，可以减少温室气体排放，避免全球变暖。
（图片来源：考文垂大学）
随着电动汽车生产数量的增加，对锂、钴、镍和锰等金属的需求也将激增。与此同时，含有大量贵金属的废弃电子产品堆积在垃圾填埋场。电动汽车电池本身的保质期只有8到10年。目前，欧盟的锂离子电池回收率不足5%。与其开采新的金属矿物源，为何不重复利用已有资源呢？
回收电池时，大多要通过熔化分离过程提取金属。这通常在大型商业设施中进行，需要消耗大量能源，并造成大量碳排放。即或如此，也很少能完全回收有价值电池材料。2025年，全球金属回收市场的价值，预计将从2020年的520亿美元增长至760亿美元。为了缓解日益加剧的环境问题，必须采取低耗能回收方法，比如生物浸出法。
生物浸出（Bioleaching），也称为生物采矿，其中使用的微生物可以氧化金属，作为其新陈代谢的一部分。在采矿业，这种方法已得到广泛应用，利用微生物从矿石中提取有价值的金属。最近，这项技术被用于清理和回收电子废弃物中的材料，特别是计算机印刷电路板、太阳能电池板、受污染的水，甚至铀废弃物。
据外媒报道，考文垂大学（Coventry University）研究组的研究人员发现，通过生物浸出法，可以回收电动汽车电池中的所有金属。嗜酸氧化亚铁硫杆菌（acidithiobacillus ferrooxidans）和其他无毒细菌，能够单独定位和回收这些金属，同时不需要高温环境或有毒化学物质。源自这些提纯金属的化学元素，可以无限回收，进入多个供应链。
扩大生物浸出规模，需要在37°C的恒温箱中培养细菌，并且经常用到二氧化碳。因为不需要很多能源，所以这一过程产生的碳足迹，比典型的回收工厂少得多，造成的污染也更少。这种方法使电动汽车的电池得到充分利用。同时，制造商可以通过生物浸出设施，在当地回收贵金属，从而减少对少数生产国的依赖性。
研究人员表示，为了实现工业规模回收，需要结合生物浸出和电化学方法，从而提取金属并将其应用于供应链。目前，电动汽车的电池技术仍处于初级阶段，应将组件重用作为设计的一部分。通过生物浸出方法，可以低环境成本生产高品质原材料，用于新电池。回收材料可以进入电动汽车电池生命周期的始末，而不再只是事后的想法。
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