植物如何激发从废水中提取价值的新方法

澳大利亚国立大学(ANU)的科学家正在从植物中汲取灵感，开发新技术，从资源丰富的废水中分离和提取有价值的矿物质、金属和营养物质。

澳大利亚国立大学的研究人员正在调整植物的“膜分离机制”，以便将它们嵌入新的废水回收技术中。这种方法提供了一种可持续的解决方案，通过提供一种从液体废物中收获、回收和再利用有价值的金属、矿物和营养资源的方法，帮助管理世界粮食、能源和水安全所需的资源。

该技术可以使农业、水产养殖、海水淡化、电池回收和采矿等一系列行业受益。它还可以帮助公司重新思考他们处理废物的方法，方法是创造一种从废水中提取价值的方法。该研究还对澳大利亚的洪水和干旱多发地区产生了影响。

据估计，全球废水含有300万吨磷、1660万吨氮和630万吨钾。从废水中回收这些养分可以抵消全球农业对这些资源的13.4%的需求。

废水中含有的氨和氢分子等可以为1.58亿户家庭提供电力。

“世界的废水中含有一堆杂乱无章的资源，这些资源非常有价值，但只有在它们纯净的时候。研究人员面临的一个巨大挑战是弄清楚如何有效地提取这些有价值的矿物质、金属和营养物质，同时保持它们的纯度，”ANU植物科学家CaitlinByrt副教授说。

“例如澳大利亚采矿业每年产生超过5亿吨废物，这些废物富含铜、锂和铁等资源。但目前液体废物只是一个问题;它不能倾倒而且不能利用，除非每一种资源都能够以纯净的形式分离出来，否则就是浪费。

“在电池回收领域尤其如此;废电池中含有大量丰富的锂资源，但我们还不能有效地提取或再利用它。从工业和城市废物中收集资源是实现转型的关键一步循环绿色经济和建设可持续发展的未来，以及减少我们的碳足迹。”

研究人员研究了帮助植物识别和分离土壤中不同金属、矿物质和营养分子的特殊分子机制，使它们能够将好与坏分开——这是它们生长和发育所必需的基本生物过程。

Byrt副教授说：“硼、铁、锂和磷等资源用于电池技术，而工厂是分离这些类型资源的大师。”

氨是一种用于制造肥料的化合物，也是作物生产中必不可少的材料，是科学家们正在寻求从液体废物溶液中提取的另一种关键资源。

“化肥成本正在飙升，这给澳大利亚农民带来了很大压力，他们无法承受这些更高的价格，但我们正在浪费大量的这些分子，这导致了环境问题，”拜尔特副教授说。

“氨也是氢燃料的关键储存分子。因此，随着我们继续发展氢燃料工业，对氨用作储存分子的需求将会增加，因为这就是氢燃料工业能够将储存的氢气四处运输，并最终将其用作为汽车和其他技术提供燃料的潜在燃料来源。”

Byrt副教授表示，精确分离技术的进步还可以为澳大利亚易受洪水和干旱影响的社区提供安全保障，在气候变化导致的天气事件恶化时为他​​们提供便携、安全和可靠的清洁饮用水.

“清洁水和营养资源的安全支撑着农业生产力。开发可持续管理这些资源的技术对于澳大利亚和全球的粮食安全至关重要，”她说。