مروری بر فروشویی زیستی لیتیوم از منابع جامد

چکیده موضوع تحقیق: فروشویی زیستی لیتیوم به عنوان رویکردی نوآورانه و پایدار برای استخراج این فلز ارزشمند از منابع جامد، شامل کانی های معدنی، باتری های مستعمل یون لیتیومی و سایر پسماندهای الکترونیکی، مورد توجه قرار گرفته است. افزایش تقاضای جهانی برای باتری های یون لیتیومی، به ویژه در تجهیزات الکترونیکی و خودروهای الکتریکی، نیاز به بازیابی منابع لیتیوم را دوچندان کرده است. با توجه به چالش های زیست محیطی و اقتصادی روش های سنتی استخراج، فروشویی زیستی به عنوان گزینه ای سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه مطرح شده است. روش تحقیق: این پژوهش بر پایه بررسی جامع منابع علمی و پژوهش های انجام شده درباره استفاده از ریزاندامگان ها در فروشویی زیستی لیتیوم استوار است. در این راستا، ابتدا به بررسی منابع و کاربردهای لیتیوم پرداخته شد. سپس مطالعات انجام شده بر فروشویی زیستی باتری های یون لیتیومی و منابع جامد دیگر و سازوکار ریزاندامگان های مرسوم مورد ارزیابی قرار گرفت. در انتها عوامل مختلفی نظیر شرایط محیطی، pH، دما، ترکیب محیط کشت، غلظت دوغاب و زمان فروشویی بر کارایی بازیابی فلز لیتیوم بررسی و اشاره ای به روش های نوین استفاده از هوش مصنوعی و زیست شناسی سامانه ای و سنتزی شد. نتایج اصلی: نتایج نشان دادند فروشویی زیستی نه تنها منجر به بازیابی موفق لیتیوم از منابع جامد با کارایی بالا می شود، بلکه به طور قابل توجهی اثرات زیست محیطی را کاهش می دهد. باتری های یون لیتیومی می توانند به عنوان منبعی بسیار غنی و ارزشمند برای استخراج لیتیوم به کار گرفته شوند. استفاده از گونه های قارچی نظیر Aspergillus niger و باکتری هایی نظیر Acidithiobacillus ferrooxidans می تواند نرخ بازیابی لیتیوم را تا ۱۰۰% افزایش دهد. مطالعات نشان دادند استفاده از روش های مختلف بهینه سازی سویه همچون زیست شناسی سنتزی و سامانه ای و بهینه سازی شرایط کشت همچون استفاده از روش های نوین هوش مصنوعی می تواند محدودیت های استفاده از فروشویی زیستی در صنعت را برطرف کند. همین طور این مطالعه بر اهمیت فروشویی زیستی در ایجاد اقتصاد چرخشی تاکید داشته و چشم اندازی روشن برای کاربرد صنعتی آن در بازیافت پایدار منابع لیتیوم ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

lithium ، bioleaching ، lithium-ion batteries ، solid resources ، microorganisms ، لیتیوم ، فروشویی زیستی ، باتری های یون لیتیومی ، منابع جامد ، ریزاندامگان ها