Det finns mer än 1,4 miljarder bilar i världen idag, och den siffran kan fördubblas till 2036. Om alla dessa bilar bränner bensin eller diesel, klimatkonsekvenserna kommer att bli svåra. Elbilar släpper ut färre luftföroreningar och om de drivs av förnybar energi, att köra en skulle inte tillföra växthusgaserna som värmer jordens atmosfär.

Men att producera så många elfordon (ofta förkortade till elbilar) på ett decennium skulle orsaka en ökning av efterfrågan på metaller som litium, kobolt, nickel och mangan. Dessa metaller är viktiga för att tillverka elbilsbatterier, men de finns inte överallt. Det mesta av världens litium ligger under Atacamaöknen i Sydamerika, där gruvdrift hotar lokalbefolkningen och ekosystemen.

Ledande tillverkare av elbilar måste hålla nere importkostnaderna och hitta en pålitlig källa till dessa råvaror. Att bryta djuphavet är ett alternativ, men det kan också skada livsmiljöer och äventyra vilda djur. På samma gång, avfallselektronik fylld med ädelmetaller hopar sig på deponier och i några av världens fattigaste regioner - med 2,5 miljoner ton till varje år.

EV-batterier i sig har bara en hållbarhet på åtta till tio år. Litiumjonbatterier återvinns för närvarande med en ringa andel på mindre än 5 % i EU. Istället för att bryta nya källor till dessa metaller, varför inte återanvända det som redan finns där ute?

Återvinningsekonomin

De största återvinningsföretagen för litiumjonbatterier är baserade i Kina. Även om återvinning ofta behandlas som en skyldighet som företag bör få betalt för att göra i Nordamerika och Europa, konkurrensen är så hård om döda batterier i Kina att återvinningsföretag är villiga att betala för att få tag på dem.

De flesta batterier som återvinns smälts och deras metaller extraheras. Detta görs ofta i stora kommersiella anläggningar som använder mycket energi och därför släpper ut mycket kol. Dessa anläggningar är dyra att bygga och driva, och kräver sofistikerad utrustning för att behandla de skadliga utsläpp som genereras av smältningsprocessen. Trots de höga kostnaderna, dessa anläggningar återvinner sällan allt värdefullt batterimaterial.

Värdet på den globala marknaden för metallåtervinning förväntas växa från 52 miljarder USD (37 miljarder pund) 2020 till 76 miljarder USD 2025. Utan mindre energikrävande återvinningsmetoder, denna framväxande industri kommer bara att förvärra miljöproblemen. Men det finns en naturlig process för att utvinna ädelmetaller från avfall som har använts i decennier.

Buggar för batterier

Biolakning, även kallad biomining, använder mikrober som kan oxidera metall som en del av deras ämnesomsättning. Det har använts i stor utsträckning inom gruvindustrin, där mikroorganismer används för att utvinna värdefulla metaller ur malmer. På senare tid, denna teknik har använts för att sanera och återvinna material från elektroniskt avfall, särskilt kretskort på datorer, solpaneler, förorenat vatten och till och med uran soptippar.

Mina kollegor och jag i Bioleaching Research Group vid Coventry University har funnit att alla metaller som finns i EV-batterier kan återvinnas med hjälp av biolakning. Bakterier som Acidithiobacillus ferrooxidans och andra giftfria arter riktar in sig på och återvinner metallerna individuellt utan behov av höga temperaturer eller giftiga kemikalier. Dessa renade metaller utgör kemiska grundämnen, och kan därför återvinnas på obestämd tid i flera leveranskedjor.

Att skala upp biolakning innebär att odla bakterier i inkubatorer vid 37°C, använder ofta koldioxid. Det behövs inte mycket energi, så processen har ett mycket mindre koldioxidavtryck än vanliga återvinningsanläggningar, samtidigt som det bidrar till mindre föroreningar. Samtidigt som du minskar slöseri med elbilar, biolakningsanläggningar innebär att tillverkare kan återvinna dessa ädelmetaller lokalt, och lita mindre på de få producentländerna.

Akademiker som arbetar med biolakning för att stoppa när de har tagit bort alla ädla metaller från elektronikavfallet och de flyter i lösning. Detta räcker inte för industrin. Vi kombinerar bioleaching med elektrokemiska metoder som kan fiska ut dessa metaller och göra dem användbara för leveranskedjor. Tyvärr, befintliga metoder inom metallåtervinning som involverar mycket energi och giftiga kemikalier har använts i decennier. Branscher har inte alltid råd att förnya sig, så det är upp till regeringen att föreskriva förändringar och investera i renare alternativ.

EV-batterier är en teknik som fortfarande är i sin linda. Återanvändning av deras komponenter bör betraktas som en del av deras design. Istället för att förbli en eftertanke, återvinning kan bli både början och slutet på ett EV-batteris livscykel med biolakning, producera högkvalitativa råvaror för nya batterier till låga miljökostnader.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.