Wissenschaftler haben im Kampf gegen den Klimawandel eine ungewöhnliche neue Allianz geschlossen. Sie nutzen Bakterien, um Spurenelemente zu extrahieren, die für die Entwicklung umweltfreundlicher Technologien von entscheidender Bedeutung sind. Ohne die Hilfe dieser Mikroben würden uns die Rohstoffe für den Bau von Turbinen, Elektroautos und Solarpaneelen ausgehen, heißt es.
Die Arbeit wird von Wissenschaftlern der Universität Edinburgh geleitet und zielt darauf ab, Bakterien zu nutzen, die in der Lage sind, Lithium, Kobalt, Mangan und andere Metalle aus alten Batterien und ausrangierten elektronischen Geräten zu extrahieren. Diese seltenen und teuren Metalle sind für die Herstellung von Elektroautos und anderen umweltfreundlichen Technologiegeräten unerlässlich, ein Punkt, der von Professor Louise Horsfall, Leiterin der nachhaltigen Biotechnologie in Edinburgh, betont wird.
„Wenn wir unsere Abhängigkeit von Petrochemikalien beenden und für Heizung, Transport und Strom auf Elektrizität angewiesen sind, werden wir stärker von Metallen abhängig“, sagte Horsfall. „All diese Sonnenkollektoren, Drohnen, 3D-Druckmaschinen, Wasserstoff-Brennstoffzellen. Windmühlen und Elektroautomotoren benötigen Metalle – viele davon sind selten: „Sie sind für ihren Betrieb unerlässlich.“
Wissenschaftler warnen, dass auch die Politik ein Problem sei. China kontrolliert nicht nur die wichtigsten Vorräte an Seltenerdelementen, sondern auch deren Verarbeitung. „Um diese Probleme zu überwinden, müssen wir eine Kreislaufwirtschaft entwickeln, in der wir diese Metalle wo immer möglich wiederverwenden, sonst gehen uns die Materialien sehr schnell aus“, sagt Horsfall. „Es gibt nur eine begrenzte Menge dieser Metalle auf der Erde und das können wir.“ „Wir brauchen neue Recyclingtechnologien, wenn wir etwas gegen die globale Erwärmung tun wollen.“
Horsfall sagt, der Schlüssel zu diesem Recycling seien die Mikroben gewesen. „Bakterien sind wundervolle, verrückte kleine Dinge, die einige seltsame und wundervolle Prozesse ausführen können. Einige Bakterien können beispielsweise Nanopartikel aus Metallen synthetisieren. Wir glauben, dass sie dies als Entgiftungsprozess tun. Im Grunde haften sie an den Metallatomen und.“ Dann spucken Sie sie als Nanopartikel aus, damit Sie nicht durch sie vergiftet werden.
Mithilfe solcher Bakterienstämme ist es Horsfall und ihrem Team nun gelungen, Abfälle aus Elektronikbatterien und Autos zu entnehmen, aufzulösen und dann die Bakterien zu nutzen, um sich an bestimmte Metalle im Abfall zu heften und sie als feste Chemikalien auszufällen. „Wir haben es zuerst mit Mangan gemacht“, sagt Horsfall. „Dann haben wir es mit einem anderen Bakterienstamm gemacht und konnten Kobalt und Nickel extrahieren.“
Entscheidend ist hierbei, dass die Bakterienstämme, die zur Gewinnung dieser Mineralien verwendet wurden, natürlich waren. Horsfall und ihr Team planen, in Zukunft gentechnisch veränderte Versionen zu verwenden, um die Produktion der Mineralien zu steigern. „Wir müssen beispielsweise in der Lage sein, Kobalt und Nickel getrennt zu gewinnen, was uns derzeit nicht gelingt.“
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Der nächste Teil des Prozesses wird darin bestehen, nachzuweisen, dass diese Metalle, nachdem sie aus altem Elektroschrott entfernt wurden, als Bestandteile neuer Batterien oder Geräte verwendet werden können. „Dann werden wir wissen, ob wir zur Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft beitragen, um mit grünen Technologien umzugehen. Um diese Ziele zu erreichen, müssen bis zum nächsten Jahrzehnt recycelte Metalle in erheblichem Umfang verwendet werden wird schwierig sein, und Bakterien werden dabei von entscheidender Bedeutung sein.“
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