Когда пивные дрожжи, оставшиеся после приготовления пива, смешивают с приправами, получается горьковатая паста под названием Мармит, которая популярна в Великобритании в качестве закуски. Как выяснилось, отработанные дрожжи можно не только есть. Они ещё способны активно поглощать ионы различных металлов из раствора.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/591/cdd/18e/591cdd18ef7296d0f54030c60f2d5ed7.png)
Австрийские исследователи изучили способность отработанных пивных дрожжей поглощать металлы из раствора. Оказалось, что они извлекают более 50% алюминия, более 40% меди и более 70% цинка при разных уровнях pH. Об этом учёные рассказали в журнале Frontiers in Bioengineering and Biotechnology.
Пивные дрожжи способны активно поглощать ионы различных металлов благодаря тому, что их клеточные стенки содержат в себе молекулы, активно связывающиеся с атомами меди, цинка, никеля и других ценных веществ. Электростатические взаимодействия на поверхности дрожжей позволяют ионам металлов прилипать к этой поверхности — этот процесс называется адсорбцией. Изменение pH раствора изменяет эти взаимодействия, что может позволить дрожжам адсорбировать больше или меньше ионов металлов в зависимости от содержания раствора и конкретного pH.
В ходе эксперимента, проведённого при поддержке австрийской программы COMET, исследователи использовали 20 литров отработанных дрожжей, отделили биомассу от остатков пивоварения и высушили её. Затем они добавили дрожжи в растворы, содержащие изготовленную в лаборатории смесь алюминия, меди, никеля и цинка, а после добавили немного в растворы с теми же металлами, полученными из утилизированных печатных плат.
После каждой попытки учёные извлекали дрожжи и погружали их в кислотную ванну, чтобы удалить из них металлы. Так удалось обнаружить, что дрожжи способны извлекать из раствора более 50% алюминия при рН 3,5, более 40% меди при рН 5,0 и более 70% цинка при рН 7,5.
Изменение температуры увеличило эффективность отделения цинка на 7,6%, а корректировка рН позволила повысить степень извлечения алюминия на 16%. Кроме того, учёные успешно проверили пивные дрожжи на реальных полиметаллических отходах, сумев извлечь более 50% меди при рН 3,5 и более 90% цинка при рН 7,5. Эксперименты показали, что пивные дрожжи можно использовать до пяти раз почти без потери способности извлекать металлы.
![](https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/60f/ccd/8ea/60fccd8eacbbc094ea7c0063cfd0abb8.png)
Почему это важно? Электронные отходы трудно перерабатывать, потому что они очень неоднородны. Существует несколько способов разделения металлических компонентов электронных отходов с помощью биосорбентов — биологических материалов, способных поглощать загрязнения. Однако у этих методов есть недостатки. Например, химическое осаждение приводит к образованию загрязненного шлака, а биоуголь, который напоминает древесный уголь, трудно отделить от сточных вод.
Дрожжи же могут оказаться более удобными и безопасными с точки зрения экологии. И они очень быстро дают результат, поглощая металлы примерно за 40–60 минут. Так что пивные дрожжи вполне можно использовать для избирательного поглощения металлов из перерабатываемых материалов с минимальным риском для окружающей среды. Но исследователи честно заявляют, что процесс восстановления металлов с помощью пивных дрожжей нуждается в гораздо более масштабных исследованиях в реальных условиях.