科学家尝试从真菌和废料堆中寻找新的稀土解决方案

采集之后,真菌可以被加工成沼气作燃料燃烧,并再从生成的灰烬中分离稀土。毕斯马克和琼斯强调,这种回收稀土的方式也许顶多是补充性手段。举例而言,在溶解的电子废弃物(旧电脑与其他设备)中,铈的浓度可能高达5.5万亿分之一(ppb);但在真菌体内,铈的浓度可能仅约 350ppb。此外,大规模栽培真菌可能带来环境风险。“你是否会改变当地的自然微生物群落?这样又可不可以?”琼斯说。


不只他们在研究真菌。亚利桑那大学的奥娜·斯诺延博斯—韦斯特(Oona Snoeyenbos-West)表示,她计划创办一家新创公司,探索利用真菌进行生物修复与关键矿物(特别是稀土和铜)的生物回收。她说,真菌可从工业区及受污染地区取得,这些真菌或已在基因方面适应了吸收相对较高浓度的稀土。



在实验室中,曲霉属(Aspergillus)的真菌被用作“真菌采矿(mycomining)”稀土的模型系统之一。

威斯康辛大学麦迪逊分校(University of Wisconsin–Madison)环境研究副教授、《稀土前线》(Rare Earth Frontiers)的作者朱莉·克林格(Julie Klinger)认为,这些新路径值得尝试:“想办法在不挖坑的情况下取得所需材料,我认为这正是我们的方向。”她提到一项2025年的研究指出,美国工业所需的大量关键矿物(包含稀土)其实已散落在美国各地的废弃物堆中。“若我们以全新角度看待废弃物,关于稀缺与丰裕的图像会截然不同。”

约15年前,法国公司罗地亚(Rhodia)宣布,已开发出从报废萤光灯管中萃取稀土的流程。之后罗地亚被索尔维(Solvay)收购。索尔维的发言人表示,随着LED照明普及,丢弃的萤光灯管大幅减少,公司如今已不再以该方式回收稀土。

但可利用的废料依然很多。采矿后的尾矿可能是稀土的“热点”,例如美国加州的山口关(Mountain Pass)稀土矿尾矿。克林格建议,可直接再加工尾矿,以取得其中残留的稀土。

“我认为我们所需的一切稀土,都在废弃物里。”得州莱斯大学(Rice University)化学、电脑科学与材料科学纳米工程教授詹姆斯·图尔(James Tour)说。他和同事开发出一种流程,可从多种来源(包括废弃磁体)回收稀土。


该方法名为瞬间焦耳加热(flash joule heating):透过电流让材料在极短时间内升至高温;材料的电阻产生焦耳热,使其温度达数百甚至数千摄氏度。

被加热材料中的目标元素会与含氯化合物键结。“我们让它黏上氯,接着它会以气相形式挥发出来,我们再把它捕捉。”将该技术授权进行产业应用的Metallium公司执行长麦可·沃尔许(Michael Walshe)说。

图尔补充:“我认为这能适用于所有稀土磁体。我们已在几种最常见的型号上测过,都有效。”



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