Bakterier indrulleret i fransk presser på for sjældne jordarters autonomi

Da Europa søger at reducere sin afhængighed af Kina for de sjældne jordarters metaller, der er nødvendige for moderne batterier og elektronik, Franske forskere har fundet en potentielt potent allieret:bakterier, der kan hjælpe med at udvinde grundstofferne fra mineslaggedynger.

Tonsvis kasseret malm, som indeholder nikkel, kobber og kobolt, er kontinentets eneste hjemlige kilde til sjældne jordarter, sammen med kasserede telefoner, computere og andet teknisk udstyr.

"Europæerne er vågnet op til denne afhængighed af Kina og sagde:'Vi skal finde alternative forsyningskilder', " sagde Anne-Gwenaelle Guezennec, en ingeniør hos den franske geologiske undersøgelse (BRGM) i Orleans.

De 17 sjældne jordarters metaller, også afgørende for magneter, vindmøller og andre avancerede applikationer, findes i små mængder i forskellige malme, hvoraf de fleste er i Asien.

Grune pulvere i deres rene tilstande, de har unikke fysiske og elektroniske egenskaber, der kan forbedre en række materialer, fra kemiske katalysatorer til magneter og glas.

Men minedrifts- og udvindingsteknikkerne for at opnå dem er vanskelige, kræver giftige kemikalier påført ved højt tryk og temperaturer, forbruger betydelige mængder energi.

De franske geologer udforsker i stedet mere miljøvenlige tilgange.

"Vi bruger de meget specifikke egenskaber ved visse mikroorganismer, bakterier, som vi finder i undergrunden, " sagde Guezennec.

Rock suppe

I Orleans lab, processen starter med at pulverisere høje af sten, eller "affald, " tilovers fra traditionel minedrift og opløsning af dem i væske.

Derefter injiceres forskellige bakterier, afhængigt af det metal, der søges, sammen med ilt og almindelige næringsstoffer som kalium eller nitrogen til at "føde" bakterierne.

En bioreaktormaskine opvarmer derefter og omrører opløsningerne hurtigt, i farver som grågrøn eller sennepsgul, sætte ekstraktionsprocessen i gang.

"Bakterierne giver os mulighed for at gøre dette ved relativt lave temperaturer, mellem 30 og 50 grader (85-120 Fahrenheit), " sagde Guezennec.

"Og det behøver ikke at blive presset, så det er meget stabile processer, der ikke er særlig dyre."

Efter flere års test, laboratoriet forbereder sig på at lancere tests til storskalaproduktion, udvinding af sjældne jordarter og kobolt, kobber og nikkel fra slaggedynger i Finland og Ny Kaledonien.

"Dette er virkelig rettet mod at blive brugt overalt, hvor der er slaggedynger, der indeholder metal, " sagde Guezennec.

Men den proces, kræver specialudstyr til at fjerne metallerne fra væsken ved hjælp af elektrolyse, er uden for laboratoriets kapacitet.

"Vi venter på, at industrielle aktører" træder til, sagde Guezennec.

'Urban mine'

I en mere støjende del af Orleans lab, bunker af elektronisk skrald klirrer på transportbånd, hvor kraftige magneter udvælger andre magneter og andre metaldele fra resten af ​​detritus.

"Normalt udgør magneter 1,5 til 3 procent af en harddisk, " sagde Nour-eddine Menad, en ingeniør ved laboratoriets affalds- og råstofenhed.

"Det betyder i to tons, du kan genvinde 30 til 35 kilo (65-75 pund) magneter, " sagde han. "Og en magnet indeholder 30 procent af sjældne jordarter."

Når anti-korrosionsbelægninger af nikkel og kobber er fjernet, magneterne gennemgår en flertrinsproces for at adskille de sjældne jordarter og andre metaller, denne gang ved hjælp af standard- og mere energikrævende syreholdige løsninger.

At udnytte denne "bymine" er afgørende, sagde Yannick Menard, leder af Undersøgelsens genbrugsprogram.

"Det er dybest set vores eneste alternativ til at gøre en økonomi mindre afhængig af asiatiske leverandører."

© 2021 AFP