Одна из ключевых проблем массового распространения электромобилей — трудности с утилизацией аккумуляторов. По прогнозам, к 2030 году в отходы ежегодно будет отправляться по 30 тысяч тонн литий-ионных батарей. Запасы редкоземельных металлов весьма ограничены, их цена высока и большинство из них токсичны. Использованные аккумуляторы можно перерабатывать, но и для этого обычно нужны высокие температуры и токсичные реактивы. Зачастую отработавшие свое батареи просто свозятся на свалки или мусоросжигательные заводы и отравляют окружающую среду. Однако команда исследователей из Университета Южной Флориды вывела экологически чистый процесс переработки литий-ионных батарей при помощи грибов.
Главные компоненты, которые требуется извлекать из литий-ионных аккумуляторов, — это литий и кадмий, содержащиеся в катодах в форме оксида лития-кобальта (LiCoO2). Коллектив под руководством Джеффри Каннингема выбрал три вида плесневых грибов: Аспергилл черный (Aspergillus niger), Пеницилл простой (Penicillium simplicissimum) и Пеницилл золотистый (Penicillium chrysogenum), — известных своей способностью извлекать металлы из отходов. Металлы вымываются органической кислотой, которая вырабатывается грибами.
Виды грибов (слева направо): Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum, Penicillium chrysogenum
В ходе эксперимента катоды покрыли питательным раствором, на который посеяли споры. Проросшие из них грибы выделяют смесь органических кислот — в основном щавелевую, лимонную и глюконовую с небольшими примесями винной и яблочной. Как определили ученые, наиболее эффективно работают щавелевая и лимонная кислоты: с их помощью удалось извлечь 85% лития и 48% кобальта.
Сейчас группа Каннингема проверяет работу разных органических кислот и ищет штаммы грибов, которые позволили бы извлекать металлы с наибольшей эффективностью. Следующая задача, стоящая перед учеными, — выделить эти металлы из раствора.
