酿造美味的啤酒，又能收废弃金属的酵母
环球科学约 3 分钟图片来源：Pixabay
撰文 | 莱斯·威廉斯（Riis Williams）
翻译 | 董子晨曦
用酿酒剩下的啤酒酵母（一种单细胞真菌）和适当的佐料混合，可以制作出一种苦涩、有泥土风味的糊状物，被称为马麦酱（Marmite），它在英国相当受欢迎。最近发表在《生物工程和生物技术前沿》（Frontiers in Bioengineering and Biotechnology）上的一项研究发现，残留的啤酒沉淀物可以与电子垃圾中的金属相结合，这或许能帮助回收日益增长、堆积如山的废弃电子配件。
当研究团队将啤酒酵母加入混合金属的废水溶液中，他们注意到酵母可以分离并吸收特定的金属，在结合强度没有损耗的情况下，至少可以重复使用5次。对比当前的废弃金属提取技术，比如火法冶金（一种能量密集型的冶金流程，同时会释放有毒烟气），这种新技术提供的替代方案更为环保。尽管啤酒酵母是一种美食，但大部分残留的酵母还是会被丢弃，因此它其实是一种低廉且丰富的材料。
奥地利维也纳自然资源与生命科学大学的研究生安娜·西贝尔（Anna Sieber，这项研究的第一作者）表示：“在奥地利，我们生产了大量啤酒，同时也浪费了大量的酵母。”在知晓酵母可以多次结合（废水中的）金属后，她说：“我们认为这种方法可以同时帮助减少酵母和电子废水的倾倒。”
研究人员从一家啤酒厂获得了20升含有失活酵母的残留物，经过冲洗、冷冻、干燥和研磨的步骤得到实验酵母。随后，他们将一些酵母投入到实验室制备的含有铝、铜、镍以及锌的混合溶液中，将另一些酵母直接投入到含有相同金属的工业废水中。由于特定的金属会被糖分子上的特定电荷吸引，研究人员可以通过调控溶液的酸度和温度，改变酵母表面的糖分子电荷，由此控制酵母吸引和结合哪些金属离子。每次尝试后，研究人员都会从溶液中提取出酵母，并用酸浴浸泡以将金属从酵母上剥离，让酵母为下一轮循环做好准备。
如今大部分电子废弃物回收者更优先考虑贵金属，比如金、银和铂金的回收。与之相比，这项研究测试的四种金属（铝、铜、镍和锌）都相对廉价，但它们仍是很有价值且被广泛使用的金属。这也“证明了回收的合理性”，美国亚利桑那州立大学的环境工程师特雷弗·博耶（Treavor Boyer）评价道。
美国北卡罗来纳大学教堂山校区的生物学家克里·布卢姆（Kerry Bloom）补充道，如果电子垃圾回收机构愿意投资新的回收方法，酵母的廉价和丰富储备可以让这项技术在大规模应用中相对可行。他说：“大桶大桶的酵母在啤酒发酵完成后丧失了用处，而这正是一个绝佳的用途。酵母可是回收大师。”
本文选自《环球科学》2024年6月刊
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