微生物方法在稀土回收中的應用

稀土永磁在現代生活中是必不可少的，研究改進磁鐵生產和稀土回收技術，以減少對稀缺元素的依賴至關重要，微生物方法是一種綠色的回收技術。在某些條件下，細菌、藻類或真菌等微生物可以吸收稀土進入它們的細胞，並使它們發酵。一項由歐洲區域發展基金（ERDF）資助100萬歐元的專案- REEgain在試圖證明該過程的可行性。

REEgain專家們表示，在稀土回收中，他們正在努力尋找哪些生物體能吸收稀土以及吸收的數量。專家們還聲稱，最好的候選者在溶液中吸收大約75-80%的稀土。為了啟動發酵過程，稀土必須首先以粉末的形式存在於電子廢物中，然後將其溶解在硝酸中。硝酸對環境並非無害，但由於它是有關生物體的氮源，而且只用了極少量，因此在該過程結束時沒有任何殘留。

然後將微生物和營養液加入到溶解的粉末中。通過調整微生物方法的工藝參數，如溫度、pH值或營養液中的氧氣濃度，就有可能控制生物體的生長。該過程的持續時間取決於所使用的生物體：對於細菌，發酵持續約72小時，單細胞真菌需要3至5天，藻類需要2至3周。然後可以從微生物中去除稀土，在該過程結束時，發酵過程中只剩下微生物和可生物降解的液體。

為了進一步優化這一過程，IMC Krems的研究人員還在研究共同培養：這涉及到將兩種不同類型的生物體像共生體一樣結合起來。其中一個目標是將光自養型生物（只需要光和二氧化碳來生長）與異養型生物（以碳為食）一起生長。這是因為光自養生物（如藻類）可以從空氣中的二氧化碳產生物質，作為異養生物（如細菌）的食物來源。另外，不同的微生物吸收稀土的方式也不同。在該過程能夠被商業化使用之前，還需要一些時間。但是該過程的基本可行性現在看來是毋庸置疑的。

從工業的角度來看，稀有金屬的開採是非常困難的。礦石必須從幾十公斤的岩石中提取，用化學品進行提純和轉化，而這些化學品往往被丟棄在大自然中。稀土開採的廢水，有時充滿了放射性廢物，被傾倒在大自然中會造成水道和地下水的污染，因此微生物方法在稀土回收中顯得格外的重要。

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