Due ricercatori, usando funghi, han recuperato metalli pregiati da batterie esaurite

Una ricerca finanziata dalla Fondazione nazionale della Scienza degli Stati Uniti d'America e di cui sono stati resi noti i risultati al 252° meeting della Società americana di Chimica ha aperto un nuovo percorso verso il recupero di due importanti materie prime molto presenti nei residui delle batterie ricaricabili dei dispositivi elettronici: il litio e il cobalto.

Le nazioni industrializzate rispetto a un elevato consumo di dispositivi elettronici, la cui durata ed obsolescenza è abbastanza breve, non sono spesso in grado di gestire le notevoli quantità di rifiuti altamente inquinanti, che derivano fondamentalmente da un atteggiamento consumistico che coinvolge una popolazione anche molto eterogenea.

Nei casi in cui si verifica una presa di coscienza di questo problema, come avviene nel corso della realizzazione di progetti di ricerca per ridurre l'impatto ambientale dei rifiuti, sorge automatico l'interrogativo su come venga smaltita questa gran quantità di materiali che sono allo stesso tempo inquinanti e preziosi; ma la risposta non è semplice. Quello che senz'altro si può fare è cominciare a trovare soluzioni a questo problema.

Questo è senz'altro quello che accaduto nel caso di due giovani ricercatori statunitensi che hanno pensato di valorizzare le loro competenze di biologia per trovare un modo economico di riciclare il litio e il cobalto contenuti nelle batterie di lunga durata dei telefoni cellulari, degli smartphones, dei tablet e dei computer. In questo senso Jeffrey A. Cunningham e Valerie Harwood, laureati Ph.D., entrambi dell'Università della Florida del sud hanno pensato di servirsi di specifici ceppi di alcuni funghi, i quali, producendo degli acidi organici, sono in grado di solubilizzare i metalli a un costo realmente competitivo, senza cioè far ricorso ad alte temperature e/o catalizzatori, normalmente utilizzati per ridurre l'energia necessaria alle reazioni chimiche endotermiche.

Come riferisce il Dr.Cunningham, leader di questo progetto: 'La prima idea venne ad uno studente che aveva esperienza di estrazione di alcuni metalli da scorie di rifiuto derivanti da attività di fonderia. Noi stavamo occupandoci del grande sviluppo degli smartphone e degli altri dispositivi con batterie ricaricabili e così abbiamo spostato il nostro obbiettivo; ed ha aggiunto:'La domanda di litio sta crescendo rapidamente e continuare a estrarre litio dalle miniere non è una cosa sostenibile'. Parallelamente egli ha evidenziato che i funghi sono una fonte di lavoro molto economica, rispetto ad altri metodi che richiedono alte temperature e forti agenti chimici.

A partire da queste considerazioni il Dr.Cunningham sta ora cercando di mettere a punto un dispositivo che operi in condizioni di sicurezza per l'ambiente in cui i funghi possano svolgere la funzione loro richiesta.

I funghi utilizzati sono stati tre ceppi rispettivamente di Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum e Penicillium chrysogenum e il Dr.Cunningham precisa che sono stati scelti questi funghi poiché era già noto che essi erano in grado di estrarre metalli da altri tipi di rifiuti e poiché il meccanismo da utilizzare in questo caso era molto simile a quello già noto. Pertanto i due ricercatori hanno ritenuto che tali funghi sarebbero stati in grado di liberare il litio e il cobalto contenuti nelle batterie esaurite e così effettivamente si è verificato.

Il gruppo di ricerca ha per prima cosa scardinato le pile e polverizzato i catodi e infine ha esposto la poltiglia all'azione dei tre ceppi fungini. 'I funghi per loro caratteristica generano acidi e gli acidi lavorano facendo percolare i metalli', spiega Cunningham e aggiunge: 'Attraverso l'interazione del fungo, dell'acido e del catodo polverizzato possiamo estrarre litio e cobalto. Noi speriamo di recuperare quasi tutta la materia prima originaria'.

Finora, riferisce la fonte, i risultati mostrano che l'acido ossalico e citrico generati dai funghi sono stati in grado di far percolare dalla massa di scorie fino all'85% del litio ed al 48% del cobalto, contenuti nei catodi delle batterie esaurite. I due materiali si trovano però all'interno del liquido fuoriuscito e bisogna cercare un sistema per isolarli.

Cunningham aggiunge quindi:'Abbiamo un'idea su come rimuovere il cobalto e il litio dall'acido, ma a questo punto essi rimangono idee'; egli però aggiunge che:'Comunque immaginare l'estrazione iniziale con i funghi è stato un grande passo in avanti'.

Cunningham, Harwood e lo studente di dottorato Aldo Lobos stanno ora valutando di effettuare altre prove con differenti ceppi fungini applicati alle batterie esaurite secondo la procedura vista sopra.

Fonte/i: Società americana di Chimica, 21 agosto 2016

Autore dell'articolo: , 31 agosto 2016

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