美國研發新工藝 從電子垃圾中提取稀土元素製汽車電池

蓋世汽車訊 據外媒報導，美國能源部所屬勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的研究人員與賓夕法尼亞州立大學（PSU）和愛達荷國家實驗室（INL）合作，基於一種天然蛋白質，設計了一種新工藝，可以從低品位資源中提取和提純稀土元素（REE），為美國實現更多元化且可持續的稀土元素業務提供了新途徑。

（圖片來源：勞倫斯利弗莫爾國家實驗室）

此種名為lanmodulin的細菌蛋白質能夠一次性萃取和提純複雜金屬混合物中的稀土元素，此類複雜金屬混合物包括電子垃圾和煤炭副產品等。

稀土元素對於美國在清潔能源行業獲得競爭力至關重要，因為稀土通常被用於很多高科技和國家安全設備中，包括計算機組件、大功率磁鐵、風力渦輪機、手機、太陽能電池板、超導體、混合動力/電動汽車電池、LCD屏、夜視鏡和可調微波諧振器。

截至目前，提取和提純稀土元素的化學工藝都很複雜，而且對環境有害。從電子垃圾和煤炭副產品等新來源中提取或回收稀土元素，同時使用lanmodulin等天然產品，可能會帶來很大的改變。

2018年，PSU的Joseph Cotruvo教授團隊分離出了細菌蛋白質lanmodulin，並對其進行表征，表明其是唯一已知的宏螯合劑，可自然地進化，以可逆的方式隔離稀土元素。而鐵或鈣等經典大分子隔離元素無法選擇性地隔離稀土元素。LLNL和PSU團隊研究了lanmodulin溶劑的化學性以及其可用於工業應用的潛力。他們的研究提供了直接證據，證明lanmodulin特別喜歡與鑭系元素（屬於稀土金屬）結合，同時與大多數非稀土元素的親和力很低。

此外，與其他化學提取法不同，此種蛋白質可以一步就從電子垃圾和燃燒前的煤炭中，定量且選擇性地提取稀土元素。