作者: 李冬琪
柏克萊加大(下圖)主導的一項前沿研究,利用基因工程改造無害病毒,使其像「智能海綿」般從水中捕獲稀土金屬,並藉由溫和調節溫度與酸鹼度(pH值)釋放金屬供回收。這項突破性的成果為未來以「清潔方式」提取稀土及其他關鍵金屬提供了可能,或將替代傳統開採中高度污染的化學工藝。
柏克萊加大(下圖)主導的一項前沿研究,利用基因工程改造無害病毒,使其像「智能海綿」般從水中捕獲稀土金屬,並藉由溫和調節溫度與酸鹼度(pH值)釋放金屬供回收。這項突破性的成果為未來以「清潔方式」提取稀土及其他關鍵金屬提供了可能,或將替代傳統開採中高度污染的化學工藝。項目負責人、勞倫斯伯克利國家實驗室科學家李承旭(音譯,Seung-Wuk Lee)教授表示,這項技術有望解決全球關鍵材料供應鏈中的重大瓶頸。
當前國際供應鏈深受地緣政治影響,尤其稀土產業長期被中共掌握主導權。川普總統近期與中共國家主席習近平會面后,雙方達成暫緩中共稀土出口限制的共識,美國則降低部分關稅。然而,川普政府仍意圖聯合西方盟友建立獨立的稀土供應體系,以減少對中共的依賴。在此背景下,柏克萊加大的最新科研突破,可能為美中在稀土供應鏈的角力增添新的變數。
根據柏克萊加大官網刊出的研究文章,高科技電子產品與綠色能源技術若缺乏稀土元素(REEs)便無法運轉。稀土包含17種金屬,具獨特物理與化學性質,是手機螢幕用的螢光粉、電動車與風力渦輪機中的強力磁鐵等關鍵組件的核心材料。但從原礦提煉稀土需大量使用有毒化學物質,併產生高污染廢料,長期被詬病為「骯髒的產業」。
研究人員將改造后的病毒加入酸性礦山排水,成功驗證系統的可行性。病毒迅速附著在稀土離子上,並排除其他金屬。隨後,通過輕微加熱,使病毒團聚並沉降至容器底部。排出上層液體后,研究人員得到含病毒與稀土的濃縮污泥;再調節混合物的pH值,即可促使病毒釋放純凈稀土離子,並進行回收。
研究團隊還發現,病毒在完成捕獲與釋放之後仍保持活性,可反覆利用;且病毒可經由感染細菌自我複製,使其大量培育成本極低。
除了從礦業廢水提取稀土外,研究團隊也計劃將該平台應用於電子廢棄物(如舊手機、筆電)的金屬回收、以及環境修復等領域。透過改變病毒遺傳程序,它還可選擇性捕獲電池所需的鋰與鈷、工業催化劑使用的鉑族金屬,甚至能從供水系統去除汞與鉛等有毒重金屬。李承旭表示,此技術將成為新一代智能病毒材料的基礎,助力真正的循環、可持續經濟的發展。
除從礦業廢水中提取稀土元素外,研究團隊還設想將該平台應用於電子廢棄物(如舊手機、筆電)的稀土回收及環境修復等關鍵領域。李承旭表示,通過改變病毒的遺傳指令,可以調整其功能,選擇性捕獲其他關鍵元素,例如用於電池的鋰和鈷、用於催化劑的鉑族金屬,甚至能從供水系統中去除汞和鉛等有毒重金屬,「這項工作最終將成為新一代智能病毒材料的基礎,助力構建真正的循環可持續經濟。」
原文鏈接:中共沒戲唱了?美國打造「智能病毒」提煉稀土,來源:阿波羅網李冬琪報導