Biochemici z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně chtějí spolu s rakouskými kolegy využít bakterie pro řešení problémů s kovy, které se při tepelné likvidaci odpadu hromadí v popílku a strusce. Kovy tam zůstávají nevyužity a navíc škodí životnímu prostředí. Za pomoci bakterií a vhodné biotechnologie recyklace lze podle vědců kovy z koncových produktů spalování odpadu nejen odstranit, ale i vrátit tyto vzácné suroviny zpět do výroby. V tiskové zprávě to dnes uvedla za fakultu Tereza Fojtová.

Vědci nyní ověřují navrhovaný postup. Nejprve se za pomoci bakterií v bioreaktoru produkuje kyselina sírová a povrchově aktivní látky. Takto vyrobená kyselina sírová a jiné metabolity jsou aplikovány do dalšího bioreaktoru se struskou nebo popílky, kde probíhá jejich kyselé loužení. Toto loužení dále podporují kyselinotvorné bakterie, z nichž některé jsou navíc schopné oxidovat železo. "Bakteriální produkce kyseliny sírové je ekologičtější a levnější než její chemická výroba, navíc jsou produkovány povrchově aktivní látky, které přispívají k rozpouštění kovů. Díky tomu je možné převést vzácné kovy, které se nachází ve strusce a popílku, do roztoku zvaného výluh," sdělil Jiří Kučera z ústavu biochemie.

Dodal, že postup bioloužení kovů z minerálních rud je vědcům známý již několik desítek let a v zahraniční se využívá zejména k těžbě mědi. Inovativní přínos navrhovaného řešení spočívá v tom, jak z roztoku získat rozpuštěné kovy, aby je bylo možné znovu použít. Vědci opět použijí bakterie, i když jiné než kyselinotvorné z první fáze. Jde o takzvané fermentační bakterie, které se přirozeně vyskytují například ve spodních vrstvách kalu u čistíren odpadních vod.

"Výluh obsahující kovy aplikujeme do mikrobiálního palivového článku, jehož princip spočívá v rozkladu organické hmoty bakteriemi. Při tomto metabolickém procesu vznikají elektrony a protony. Elektrony proudí ke katodě a tvoří elektrický proud a protony procházejí přes membránu také směrem ke katodě, kde se slučují s kyslíkem za vzniku vody. Na katodě se poté získávají čisté kovy, jako zinek a měď," popsal Kučera.

Zatímco samotná produkce elektřiny při tomto procesu s ohledem na její množství až tak zásadní není, výtěžnost kovu obsaženého ve strusce a popílku je podle vědců velmi pozitivním zjištěním. "Dosavadní výsledky výzkumu ukazují, že touto cestou dokážeme vytěžit až 100 procent některých kovů obsažených v odpadovém materiálu, jinými slovy popílek a strusku od kovů značně vyčistit. A navíc můžeme získané vzácné kovy znovu využít," doplnil Kučera.

Společným úkolem spolu s rakouskými kolegy je převést optimalizované bioprocesy z laboratorního měřítka do většího poloprovozu a zajistit, aby se bakterie na zvýšené koncentrace kovů zvládli adaptovat. Další výsledky představí vědci v létě.