Glasburkar som innehåller pulveriserad elektronik injiceras med bakterier i ett labb i västra Frankrike av ingenjörer som syftar till att utvinna sällsynta jordartsmetaller.
När Europa försöker minska sitt beroende av Kina för de sällsynta jordartsmetaller som behövs för moderna batterier och elektronik, Franska forskare har hittat en potentiellt potent allierad:bakterier som kan hjälpa till att extrahera elementen från slagghögar i gruvor.
Tonn kasserad malm, som innehåller nickel, koppar och kobolt, är kontinentens enda inhemska källa till sällsynta jordartsmetaller, tillsammans med kasserade telefoner, datorer och annan teknisk utrustning.
"Européer har vaknat upp till detta beroende av Kina och sagt, "Vi måste hitta alternativa försörjningskällor", "sa Anne-Gwenaelle Guezennec, ingenjör vid French Geological Survey (BRGM) i Orleans.
De 17 sällsynta jordartsmetallerna, också avgörande för magneter, vindkraftverk och andra avancerade applikationer, finns i små mängder inom olika malmer, de flesta är i Asien.
Gryniga pulver i sina rena tillstånd, de har unika fysiska och elektroniska egenskaper som kan förbättra en rad olika material, från kemiska katalysatorer till magneter och glas.
Men gruv- och utvinningsteknikerna för att få dem är svåra, kräver giftiga kemikalier applicerade vid höga tryck och temperaturer, förbrukar betydande mängder energi.
De franska geologerna undersöker istället mer miljövänliga tillvägagångssätt.
"Vi använder de mycket specifika egenskaperna hos vissa mikroorganismer, bakterier som vi hittar i underlaget, sa Guezennec.
Sällsynta jordartsmetaller behövs för moderna batterier och elektronik.
Klippsoppa
På labbet i Orleans, processen börjar med att pulverisera stenhögar, eller "avfall, " kvar från traditionell gruvdrift och upplösning av dem i vätska.
Olika bakterier injiceras sedan, beroende på vilken metall man söker, tillsammans med syre och vanliga näringsämnen som kalium eller kväve för att "mata" bakterierna.
En bioreaktormaskin värmer sedan upp lösningarna och omrör dem snabbt, i färger som grågrön eller senapsgul, sätter igång utvinningsprocessen.
"Bakterierna tillåter oss att göra detta vid relativt låga temperaturer, mellan 30 och 50 grader (85-120 Fahrenheit), "Sa Guezennec.
"Och det behöver inte pressas, så det här är mycket stabila processer som inte är särskilt dyra."
Efter år av tester, labbet förbereder sig för att lansera tester för storskalig produktion, utvinning av sällsynta jordartsmetaller och kobolt, koppar och nickel från slagghögar i Finland och Nya Kaledonien.
Europa försöker minska sitt beroende av Kina för de sällsynta jordartsmetaller som behövs för moderna batterier och elektronik.
"Detta syftar verkligen till att användas överallt där det finns slagghögar som innehåller metall, sa Guezennec.
Men den processen, kräver specialutrustning för att ta bort metallerna från vätskan med hjälp av elektrolys, ligger utanför labbets kapacitet.
"Vi väntar på att industriella aktörer" ska kliva in, sa Guezennec.
"Urban mine"
I en mer bullrig del av Orleans labb, högar av elektroniskt skräp skramlar på löpande band där kraftfulla magneter plockar ut andra magneter och andra metalldelar från resten av detritus.
"Normalt utgör magneter 1,5 till 3 procent av en hårddisk, sa Nour-eddine Menad, ingenjör vid laboratoriets avfalls- och råvaruenhet.
"Det betyder i två ton, du kan återvinna 30 till 35 kilo (65-75 pund) magneter, ", sa han. "Och en magnet innehåller 30 procent av sällsynta jordartsmetaller."
Förbereder för att separera magneter och andra användbara delar från tekniskt skräp på labbet.
När anti-korrosionsbeläggningar av nickel och koppar har tagits bort, magneterna går igenom en flerstegsprocess för att separera de sällsynta jordartarna och andra metaller, den här gången med standard- och mer energikrävande sura lösningar.
Att utnyttja denna "urbana gruva" är avgörande, sa Yannick Menard, chefen för undersökningens återvinningsprogram.
"Det är i princip vårt enda alternativ för att göra en ekonomi mindre beroende av asiatiska leverantörer."
© 2021 AFP
