电子垃圾正成为全球性问题，其中大部分被运往填埋场，有毒金属可能从中渗出，危害环境。
微小的微生物正被用于帮助提取这些有价值的金属，以便将其回收利用。
如果将全球每年产生的所有电子垃圾堆叠起来，其重量相当于历史上生产过的所有商用飞机，或5000座埃菲尔铁塔。这是一场不断扩大的“海啸”据联合国表示其源头是每天被丢弃的所有手机、平板电脑和其他电子设备。
2017年全球产生了4470万公吨电子垃圾（常简称为“电子废弃物”），其中90%被送往填埋场、焚烧或非法交易。欧洲和美国占其中近一半——仅欧盟预计在2020年就将产生1200万吨。如果不采取措施应对这一问题，预计到2050年全球每年产生的电子垃圾将超过1.2亿吨。
欧洲和北美的富裕国家将大量电子垃圾出口到非洲和亚洲的发展中国家。其中很大一部分最终堆积在填埋场，有毒金属从中渗出，进入地下水和食物链，威胁人类健康和环境。
尽管这一问题看似棘手，但我们正在努力寻找解决方案。我们采用一种名为生物浸出的工艺，利用无毒细菌从电子垃圾中提取和回收这些金属。
从废弃物中获取宝藏
或许你会惊讶地发现，这些有毒金属实际上非常珍贵。具有讽刺意味的是，聚集在世界最贫困地区的电子垃圾山，其实蕴藏着巨大财富。贵金属存在于你的手机和电脑中，每年有价值210亿美元的金和银被用于制造新的电子设备。据认为，电子垃圾中含有全球7%的黄金如果能够安全回收，这些黄金可用于制造新产品。
据估计，其价值达到每年625亿美元回收电子垃圾的经济效益显而易见。此外，这还有助于弥补制造新产品所需的新自然资源的供应缺口。印刷电路板（本质上相当于电脑的“大脑”）上的一些元素属于原材料，其供应面临风险。
电子产品中的其他元素被视为元素周期表中一些最濒危的元素。它们在下个世纪可能面临枯竭的严重威胁。按照当前自然资源使用趋势，天然铟资源约在10年后耗尽，铂金在15年后耗尽，白银在20年后耗尽。
但回收这些材料比你想象的要困难得多。
火法冶金和湿法冶金是目前用于提取和回收电子垃圾中金属的技术。它们涉及高温和有毒化学品，因此对环境极为有害。它们还需要大量能源，并产生大量有毒气体，造成更多污染并留下较大的碳足迹。
但生物浸出早在古罗马帝国时期就已作为解决这些问题的方法存在。现代采矿业数十年来一直依赖这一方法，利用微生物（主要是细菌，也包括一些真菌）从矿石中提取金属。
微生物会对金属进行化学修饰，使其从周围岩石中释放出来，并溶解于微生物溶液中，之后便可从中分离和提纯金属。生物浸出所需能源极少，因此碳足迹较小。此外，该过程也不使用有毒化学品，因而既环保又安全。
尽管生物浸出十分有用，但将其应用于电子垃圾在很大程度上仍属于学术研究范畴。然而，我们的研究团队正在引领首个工业化探索。在一项最新研究中，我们报告了如何运用这一方法从废弃电脑电路板中提取铜，并将其回收制成高品质铜箔。
不同金属具有不同的特性，因此必须不断开发新方法。尽管生物浸出不产生污染，但提取金属的速度也比传统方法慢。所幸的是，基因工程已经表明，我们可以提高这些微生物在绿色回收中的利用效率。我们能够改进。
在我们成功从废弃电脑中回收金属之后，科学家们正尝试处理包括电动汽车电池在内的其他类型电子垃圾。但开发更好的回收技术只是解决问题的一个方面。要实现彻底的循环经济，回收工作应从制造商和生产商开始。设计更易于回收的设备，以及应对将这一日益严重的问题视而不见的一次性消费文化，对于减缓即将到来的“海啸”同样至关重要。
