Vědci využívají řasy k recyklaci vzácných kovů
04. 03. 2020
Mobilní telefon, počítač nebo fotoaparát. Ani jeden z přístrojů by nemohl fungovat bez využití vzácných kovů. Zásoby surovin jsou přitom omezené. Badatelé z celého světa se proto snaží získat tyto prvky z dalších zdrojů. A to pokud možno bez zátěže na životní prostředí. Týmu vědců z Centra ALGATECH Akademie věd ČR se tak ve spolupráci s rakouskými kolegy podařilo recyklovat vzácné kovy z elektronického odpadu. Využili k tomu jednoduchého a přitom neobyčejně odolného pomocníka – červenou řasu.
„Prvky vzácných zemin jsou vyčerpatelný zdroj. Navíc přes devadesát procent produkce drží Čína, která si diktuje cenu prodeje a těžbu provádí z ekologického hlediska v naprosto katastrofálních podmínkách. Proto se snažíme najít sekundární zdroje. Mezi ně patří například i elektronický odpad," popisuje motivaci k projektu vedoucí výzkumného týmu Milada Vítová.
Řasa krmená kovy
Důležitým činitelem při recyklaci je sama příroda. Exponované červené řasy do sebe absorbují prvky vzácných kovů. Ty si vytáhnou z luminoforu, tedy z rozemletého prášku elektronického odpadu, jako jsou monitory, mobily, zářivky nebo spořicí žárovky. Výsledným produktem je biomasa obsahující vzácné kovy. Tu lze využít jako vydatné hnojivo, popřípadě jejím spálením získat přímo samotné kovy.
Rozemletý prášek elektronického odpadu
Když nastoupí Iron Man
Během výzkumu narazili vědci na celou řadu překážek. Jednou z nich byl i zákal, který vznikl přidáním rozemletého prášku. Organismům tak chybělo světlo potřebné pro získání energie. Řešením je extra odolná řasa Galdieria rostoucí heterotrofně, tedy bez potřeby světla. „Nejenže nepotřebuje světlo, ale nevadí ji ani vysoké teploty a kyselé prostředí. Vydrží toho opravdu hodně, naši studenti ji proto přezdívají Iron Man,“ zmiňuje vlastnosti klíčového pomocníka Milada Vítová.
Kultivační zařízení (fotobioreaktor) na pěstování řas v tekutém živném roztoku
Daleko od Prahy
Celý objev je výsledkem dlouhodobé regionální spolupráce českých a rakouských vědců. Zatímco IMC Fachhochshule Krems a Centrum ALGATECH zajišťují, aby na sebe řasy navázaly prvky vzácných zemin z elektronického odpadu, kremžská Donau-Universität má na starosti následné oddělení jednotlivých složek. Projekt se podařilo financovat prostřednictvím regionálního programu Evropské Unie Interreg. Jihočeským výzkumníkům v tomto případě nahrála i poloha jejich centra. „Z Třeboně to máme mnohem blíž do rakouské Kremže než do Prahy. Díky tomu jsme požádali o podporu přeshraniční spolupráce, což například pražští kolegové nemůžou," popisuje výhody detašovaného pracoviště Mikrobiologického ústavu AV ČR Milada Vítová.
Milada Vítová spolu s rakouským kolegou Dominikem Schildem
Nadějný červený kal
Elektronický odpad není jediným zdrojem vzácných kovů, který chtějí vědci využít. Velkou naději vkládají i do takzvaného červeného kalu. „Jedná se o vedlejší produkt výroby hliníku, který se tvoří v obrovském množství a skladuje se v nádržích. Ukládá se do něj i velké množství vzácných zemin. Rádi bychom proto červený kal využili jako sekundární zdroj, odkud můžeme tyto suroviny získávat," nastiňuje další plány třeboňských výzkumníků Milada Vítová.
Připravil: Martin Ocknecht, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: archiv Centra ALGATECH AV ČR
Přečtěte si také
- Jak buňky reagují na stres? Tým zpřesnil popis vzniku protistresového proteinu
- I v oddělení biologie nádorů může být sranda, říká Veronika Vymetálková
- Vědci z Akademie věd popsali, jak fungují molekulární nůžky na stříhání RNA
- Vědci odhalili mutace, které spouštějí leukémii. Jejich objev může pomoci léčbě
- Změny v DNA a karcinogenní účinky: I to může odhalit toxikologický inkubátor
- Ječmen „live“: Češi jako první na světě umí živě sledovat dělení jeho buněk
- Ohrožená ňadra: vědci popsali rizikové varianty genu způsobujícího karcinom prsu
- Enzym „ptakopysk“ pomůže s vývojem nových účinnějších antibiotik
- Buňka je polívka se spoustou ingrediencí, říká Roman Pleskot
- Žralok malohlavý zná recept na dlouhověkost, dožívá se více než 400 let
Biologie a lékařské vědy
Vědecká pracoviště
- Biofyzikální ústav AV ČR
Biotechnologický ústav AV ČR
Fyziologický ústav AV ČR
Mikrobiologický ústav AV ČR
Ústav experimentální botaniky AV ČR
Ústav experimentální medicíny AV ČR
Ústav molekulární genetiky AV ČR
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.