اكتشف علماء من كلية بوسطن بكتيريا غير عادية يمكنها أن تتغذى على مواد البطاريات القديمة. تم نشر الاكتشاف في ACS إدارة الموارد المستدامة.

بكتيريا حمض الفيروكسيدان الحمضي (Atf) يزدهر في البيئات الحمضية ويستخدم الحديد من البطاريات المستعملة كمصدر للطاقة.

وقال أستاذ الكيمياء دونجوي وانج، الذي يقود المشروع: “إننا نستكشف إمكانية تنمية البكتيريا على المواد الموجودة بالفعل في البطاريات. وهذه خطوة مهمة إلى الأمام”.

كيف تأكل البكتيريا البطاريات

اختبر الباحثون ما إذا كان Atf يمكنه البقاء على قيد الحياة باستخدام الحديد من البطاريات ومدى كفاءته في استخلاص مواد الكاثود. وأظهرت التجارب أن البكتيريا يمكن أن تزدهر حتى بدون إضافة الكبريتات، والتي تستخدم عادة لتحفيز النمو ولكنها تعتبر سامة.

وأوضح وانغ أن “نشاط البكتيريا لا يعتمد على الكبريتات. وهذا يمهد الطريق لإعادة تدوير أكثر أمانا دون الحاجة إلى نقل المواد الكيميائية السامة”.

والمثير للدهشة أنه في التجارب نمت البكتيريا أفضل على الفولاذ المقاوم للصدأمنه على الحديد النقي . في هذه الحالة، تم استخدام الفولاذ ببساطة كمصدر للعناصر المتاحة للبكتيريا، ولم يتم تحويله بها.

وأضاف العالم: “حقيقة أن الفولاذ المقاوم للصدأ يعمل بكفاءة أكبر كانت مفاجأة. وهذا مهم لأن مثل هذه المواد أكثر شيوعا من الحديد النقي في البطاريات الحقيقية”.

لماذا هو مهم للبيئة؟

يتزايد الطلب على البطاريات ويصبح تخزينها مشكلة. غالبًا ما تتطلب طرق إعادة التدوير التقليدية تكاليف طاقة عالية أو تستخدم مواد سامة، مما يخلق تحديات بيئية ولوجستية. يتيح استخدام Atf إمكانية إعادة تدوير البطاريات بطريقة أكثر أمانًا واقتصادية وبتأثير أقل على البيئة.

وأكدت الدراسة أن شركة عاطف تستخدم بنجاح مواد من البطاريات عن طريق تحويلها إلى محلول مغذي. وهذا لا يسمح فقط بتقليل النفايات، ولكن أيضًا بالحصول على كاثودات للبطاريات الجديدة، والتي من المحتمل ألا تكون أسوأ من البطاريات التقليدية من حيث الخصائص.

تتضمن الخطوات التالية تطوير سلالات Atf لتحسين كفاءة إعادة التدوير وإنشاء نماذج أولية للبطاريات من المواد المعاد تدويرها. إذا نجحت التجربة، فمن الممكن أن تغير النهج المتبع في إعادة تدوير البطاريات، وتقليل تكاليف الطاقة وتقليل استخدام المواد الكيميائية الخطرة.

وقال وانغ: “نأمل أن تخلق هذه الطريقة دورة إعادة تدوير بطاريات أكثر صداقة للبيئة”. نهج جديد يجمع بين البيولوجيا والكيمياء لتحويل البطاريات القديمة إلى مصدر للمواد الخام الجديدة التي يمكن أن تشكل طفرة في التصنيع المستدام.