식물이 폐수에서 가치를 추출하는 새로운 방법에 영감을 주는 방법

[아름이]

식물이 폐수에서 가치를 추출하는 새로운 방법에 영감을 주는 방법
날짜:
2023년 1월 24일
원천:
호주국립대학교
요약:
과학자들은 자원이 풍부한 폐수에서 귀중한 미네랄, 금속 및 영양소를 분리하고 추출하는 새로운 기술을 개발하기 위해 식물에서 영감을 얻고 있습니다.

호주 국립 대학교(ANU)의 과학자들은 자원이 풍부한 폐수에서 귀중한 미네랄, 금속 및 영양소를 분리하고 추출하는 새로운 기술을 개발하기 위해 식물에서 영감을 얻고 있습니다.

ANU 연구원들은 새로운 폐수 재활용 기술에 포함될 수 있도록 식물의 '막 분리 메커니즘'을 채택하고 있습니다. 이 접근 방식은 액체 폐기물에서 귀중한 금속, 광물 및 영양 자원을 수확, 재활용 및 재사용하는 방법을 제공함으로써 세계 식량, 에너지 및 물 안보에 필요한 자원을 관리하는 데 도움이 되는 지속 가능한 솔루션을 제공합니다.

이 기술은 농업, 양식, 담수화, 배터리 재활용 및 광업과 같은 다양한 산업에 도움이 될 수 있습니다. 또한 기업이 폐수에서 가치를 추출하는 방법을 만들어 폐기물을 처리하는 방법에 대한 접근 방식을 재고하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 연구는 또한 호주 전역의 홍수 및 가뭄이 발생하기 쉬운 지역에 영향을 미칩니다.

추정되는 전 세계 폐수에는 인 300만 톤, 질소 1660만 톤, 칼륨 630만 톤이 포함되어 있습니다. 폐수에서 이러한 영양분을 회수하면 이러한 자원에 대한 전 세계 농업 수요의 13.4%를 상쇄할 수 있습니다.

특히 폐수에 포함된 암모니아 및 수소 분자는 1억 5,800만 가구에 전기를 공급할 수 있습니다.

"세계의 폐수에는 믿을 수 없을 정도로 가치가 있지만 순수한 형태로만 존재하는 뒤죽박죽 자원이 포함되어 있습니다. 연구자들이 직면한 큰 과제는 순도를 유지하면서 이러한 귀중한 미네랄, 금속 및 영양소를 효율적으로 추출하는 방법을 알아내는 것입니다." ANU 식물 과학자 Caitlin Byrt 부교수가 말했습니다.

"예를 들어 호주 광산 산업은 연간 5억 톤 이상의 폐기물을 생성하며 이러한 폐기물에는 구리, 리튬, 철과 같은 자원이 풍부합니다. 하지만 현재 액체 폐기물은 단지 문제일 뿐이며 버릴 수 없습니다. 각 자원이 순수한 형태로 분리되지 않는 한 낭비일 뿐입니다.

"이것은 특히 배터리 재활용 공간의 경우입니다. 죽은 배터리 안에 이렇게 거대하고 풍부한 리튬 공급원이 있지만 아직 효율적으로 추출하거나 재사용할 수 없습니다. 산업 및 도시 폐기물에서 자원을 수확하는 것은 전환을 위한 핵심 단계입니다. 순환 녹색 경제로 전환하고 지속 가능한 미래를 구축하며 탄소 발자국을 줄입니다."

연구원들은 식물이 토양에 포함된 다양한 금속, 광물 및 영양소 분자를 인식하고 분리하도록 돕는 특수 분자 메커니즘을 조사하여 좋은 것과 나쁜 것을 분류할 수 있도록 했습니다. 이는 식물의 성장과 발달에 필수적인 생물학적 과정입니다.

Byrt 부교수는 "붕소, 철, 리튬 및 인과 같은 자원은 배터리 기술에 사용되며 식물은 이러한 유형의 자원을 분리하는 마스터입니다."라고 말했습니다.

비료를 만드는 데 사용되는 화합물이자 농작물 생산의 필수 물질인 암모니아는 과학자들이 액체 폐기물 용액에서 추출하려는 또 다른 핵심 자원입니다.

Byrt 부교수는 "비료 비용이 천정부지로 치솟고 있어 호주 농부들이 더 높은 가격을 감당할 수 있도록 많은 압력을 가하고 있지만 우리는 이러한 분자의 엄청난 비율을 낭비하고 있으며 이는 환경 문제를 야기하고 있다"고 말했다.

"암모니아는 또한 수소 연료의 중요한 저장 분자입니다. 따라서 우리가 수소 연료 산업을 계속 발전시키면서 저장 분자로 사용할 암모니아에 대한 수요가 증가할 것입니다. 저장된 수소를 운반하고 궁극적으로 자동차 및 기타 기술에 연료를 공급하기 위한 잠재적인 연료원으로 사용합니다."

Byrt 부교수는 정밀 분리 기술의 발전이 기후 변화의 결과로 악화되는 기상 현상에 직면하여 깨끗한 식수에 대한 휴대 가능하고 안전하며 신뢰할 수 있는 접근을 제공함으로써 호주 전역의 홍수 및 가뭄에 취약한 지역 사회에 보안을 제공할 수 있다고 말했습니다. .

"깨끗한 물과 영양 자원의 보안은 농업 생산성을 뒷받침합니다. 이러한 자원을 지속 가능하게 관리하는 기술 개발은 호주와 전 세계의 식량 안보에 필수적입니다."라고 그녀는 말했습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/