可扩展和整合的微生物平台,用于稀土元素的出和从废物来源的回收

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 环境科学 环境科学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 传统的稀土元素 (REE) 提取是能源密集的,危险的,对环境有害的.
• 现有的基于生物的方法经常使用极端动物,并具有类似的有害影响.
• 甲基博细菌 (Methylobacterium extorquens AM1) 可以利用电子垃圾中的可再生能源进行其代谢过程.

研究的目的:

• 开发一种可扩展和可持续的生物溶解方法,用于从电子垃圾中回收REE.
• 为了研究和工程机制增强REE生物积累在M.extorquens.工程机制.
• 为了证明M. extorquens的潜力,作为一个用于重点金属回收的多功能平台.

主要方法:

• 培养Methylobacterium extorquens AM1使用电子废物作为可扩展生物反应器 (最多10L) 中唯一的REE来源.
• 研究有机酸对REE洗的影响,以及针对特定生物洗的兰他诺和罗基诺林的工程过度生产.
• 采用基因工程来修改外聚酸酶活性以增强细胞内REE积累.

主要成果:

• 可扩展的 (10 L) 电子废弃物的REE回收利用M.extorquens,不使用苛刻的化学品或高温,实现一致的产量.
• 工程 REE 特定的生物溶解和高度特定的,度依赖的生物积累.
• 通过对酸盐代谢的基因改造和使用粉碎智能手机的成功生长,证明了REE积累的增加.

结论:

• 甲基博细菌 (Methylobacterium extorquens) 提供了一个可扩展的,环保的平台,用于从各种电子废物来源中回收关键的稀土元素.
• 通过对联体生产和酸盐代谢的改进,可以显著提高REE生物积累效率.
• 这种生物方法为关键金属的传统化学提取方法提供了一个可持续的替代方案.