Trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Frontiers of Environmental Science & Về mặt kỹ thuật, các nhà nghiên cứu từ Đại học Bách khoa Tây Bắc đã giới thiệu một phương pháp SMEC mang tính cách mạng để thu hồi uranium từ nước thải. Kỹ thuật cải tiến này không chỉ chiết xuất uranium một cách hiệu quả mà còn tạo ra năng lượng điện, mang lại giải pháp thay thế bền vững hơn và ít phức tạp hơn cho các phương pháp chiết xuất truyền thống thường bị cản trở bởi độc tính sinh học.
Nhà cung cấp dịch vụ: Biên giới của Khoa học Môi trường & Kỹ thuật (2023). DOI: 10.1007/s11783-024-1764-y
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một phương pháp điện hóa vi sinh vật tự phát (SMEC) để tách riêng các phản ứng oxy hóa và khử uranium của vi sinh vật. Hệ thống cải tiến này bao gồm hai buồng được ngăn cách bởi một màng trao đổi proton, với cực dương làm bằng nỉ cacbon và cực âm bằng lá titan. Quá trình này bao gồm các phản ứng điện hóa do vi sinh vật điều khiển, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc chiết uranium từ nước thải đồng thời tạo ra năng lượng điện.
Nghiên cứu đã chứng minh việc khai thác uranium ổn định và hiệu quả với khả năng sản xuất năng lượng điện ròng. Phương pháp SMEC tỏ ra hiệu quả với cả nước thải tổng hợp và nước thải thực tế, đạt hiệu suất tách urani cao. Hơn nữa, trình tự metagenomic đã tiết lộ sự hình thành các cộng đồng có hoạt tính điện hiệu quả trên màng sinh học anốt, làm phong phú thêm các gen chức năng quan trọng và các con đường trao đổi chất liên quan đến chuyển điện tử và chuyển hóa năng lượng.
Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến đáng kể trong lĩnh vực công nghệ khai thác uranium bền vững và tiết kiệm chi phí. Nó mở ra cơ hội cho các chiến lược đổi mới trong việc phục hồi tài nguyên và quản lý nước thải, đưa ra các giải pháp tiềm năng cho các ngành công nghiệp đang giải quyết các thách thức về ô nhiễm kim loại nặng và sản xuất năng lượng.
