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Microbial synthesis of magnetic nanostructures for cobalt recovery from arsenic-rich tailings

Projektbeschreibung

Kostengünstige Biotechnologie zur Kobaltgewinnung aus arsenreichen Ressourcen

Kobalt (Co) ist für saubere Energietechnologien unverzichtbar, was insbesondere für Batterien von Elektrofahrzeugen und Energiespeichersysteme gilt. Allerdings ist die Versorgungskette anfällig, und bis 2030 ist den Prognosen gemäß ein Defizit zu erwarten. Zudem bleiben viele Kobaltvorkommen unerschlossen, darunter arsenkontaminierte Abraumhalden und arsenreiche Primärerze, die als 5-Element-Lagerstätten bekannt sind. Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts BioMagiCo entwickelt eine kostengünstige Biotechnologie zur Gewinnung von Kobalt aus arsenreichen Ressourcen in Europa. Im Mittelpunkt stehen die Biolaugung von Bergbauabfällen und der Einsatz von Bakterien zur Erzeugung stabiler kobaltdotierter Magnetit-Nanostrukturen zur effizienten Kobaltgewinnung. Die Projektarbeit wird sich zudem mit den Herausforderungen im Zusammenhang mit Arsen befassen. Den Forscherinnen und Forschern werden Weiterbildungen in angrenzenden Gebieten einschließlich nachhaltiger Energielösungen angeboten.

Ziel

Cobalt (Co) plays a crucial role in clean energy technologies, particularly batteries for electric vehicles and energy storage systems, making its supply essential to global markets. However, Co has a highly vulnerable supply chain and a growing supply deficit has been forecast to emerge by 2030. Significant Co resources remain unlocked as arsenic (As) polluted tailings from legacy sites and As-rich primary ores, referred to as 5-element deposits. Through the project BioMagiCo, I will develop a new low-cost, sustainable, biotechnology that can address European Co supply chain issues by unlocking these As-rich Co resources. The project focusses on bioleaching mineralogically complex polymetallic mine-waste, immobilising the As as Fe-arsenate phases, and then harness the ability of bacteria that can reduce ferric iron (Fe³⁺) and incorporate Co²⁺ ions under anaerobic conditions, forming Co-doped magnetite (Fe₃₋ₓCoₓO₄) nanostructures (NS). Co-doped magnetite NS have remarkable magnetic and chemical stability positioning these NS for selective Co recovery using low-cost, low-energy magnetic separation. I will develop this through four Research Objectives (1) Develop a functional microbial consortium will be developed to bioleach Co-bearing minerals from As-bearing mine wastes (2) Develop a protocol to overcome problems associated with the presence of As by precipitation of Fe-arsenates (3) Establish controls on Co doping levels in Co-doped magnetite NS during biosynthesis (4) Develop a conceptual process flowsheet at lab-scale for a techno-economically viable upscaled biosynthesis operation. Through BioMagiCo, I will be trained in mineralogical analytical workflows, geomicrobiology and bioleaching, synchrotron methods, developing techno-economic flowsheets, museum collection management, data archiving, public engagement and other professional skills that will establish me as a potential R&D Leader in sustainable, low-carbon energy solutions.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2025-PF

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Koordinator

NATURAL HISTORY MUSEUM
Netto-EU-Beitrag
€ 260 347,92
Adresse
CROMWELL ROAD
SW7 5BD London
Vereinigtes Königreich
Region
London Inner London — West Kensington & Chelsea and Hammersmith & Fulham
Aktivitätstyp
Public bodies (excluding Research Organisations and Secondary or Higher Education Establishments)
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

Partner (1)