Бактэрыі могуць быць ключом да ўстойлівай здабычы рэдказямельных элементаў
Крыніца: Phys.orgРэдказямельныя элементы з руды жыццёва важныя для сучаснага жыцця, але іх ачыстка пасля здабычы каштуе дорага, шкодзіць навакольнаму асяроддзю і ў асноўным адбываецца за мяжой.Новае даследаванне апісвае доказ прынцыпу распрацоўкі бактэрыі Gluconobacter oxydans, якая робіць першы вялікі крок да задавальнення рэзка ўзрастаючага попыту на рэдказямельныя элементы такім чынам, што адпавядае кошту і эфектыўнасці традыцыйных метадаў тэрмахімічнай экстракцыі і ачысткі і дастаткова чысты, каб адпавядаюць экалагічным стандартам ЗША."Мы спрабуем прыдумаць экалагічна чысты метад пры нізкай тэмпературы і нізкім ціску для атрымання рэдказямельных элементаў з пароды", - сказаў Буз Барстаў, старэйшы аўтар артыкула і дацэнт кафедры біялагічнай і экалагічнай інжынерыі ў Карнельскі універсітэт.Элементы, якіх у перыядычнай сістэме 15, неабходныя для ўсяго: ад камп'ютараў, сотавых тэлефонаў, экранаў, мікрафонаў, ветраных турбін, электрамабіляў і праваднікоў да радараў, гідралакатараў, святлодыёдных ліхтароў і акумулятарных батарэй.У той час як ЗША калісьці ачышчалі свае ўласныя рэдказямельныя элементы, гэтая вытворчасць спынілася больш за пяць дзесяцігоддзяў таму. Зараз дапрацоўка гэтых элементаў амаль цалкам адбываецца ў іншых краінах, у прыватнасці ў Кітаі."Большасць вытворчасці і здабычы рэдказямельных элементаў знаходзіцца ў руках замежных дзяржаў", - сказаў суаўтар Эстэбан Газель, дацэнт кафедры навук аб Зямлі і атмасферы Корнельскага універсітэта. «Такім чынам, дзеля бяспекі нашай краіны і ладу жыцця нам трэба вярнуцца да кантролю над гэтым рэсурсам».Каб задаволіць гадавыя патрэбы ЗША ў рэдказямельных элементах, для здабычы 10 000 кілаграмаў (~ 22 000 фунтаў) элементаў спатрэбіцца прыкладна 71,5 мільёна тон (~ 78,8 мільёна тон) сырой руды.Сучасныя метады заснаваны на растварэнні пароды гарачай сернай кіслатой з наступным выкарыстаннем арганічных растваральнікаў для аддзялення вельмі падобных асобных элементаў адзін ад аднаго ў растворы.«Мы хочам знайсці спосаб зрабіць памылку, якая лепш выконвае гэтую працу», — сказаў Барстаў.G. oxydans вядомы тым, што вырабляе кіслату пад назвай biolixiviant, якая растварае камень; бактэрыі выкарыстоўваюць кіслату для выцягвання фасфатаў з рэдказямельных элементаў. Даследчыкі пачалі маніпуляваць генамі G. oxydans, каб больш эфектыўна здабываць элементы.Для гэтага даследчыкі выкарысталі тэхналогію, у распрацоўцы якой дапамог Барстаў, пад назвай Knockout Sudoku, якая дазволіла ім адключыць 2733 гена ў геноме G. oxydans адзін за адным. Каманда курыравала мутантаў, у кожнага з якіх быў выбіты пэўны ген, каб яны маглі вызначыць, якія гены гуляюць ролю ў атрыманні элементаў з каменя."Я настроены неверагодна аптымістычна", - сказала Газель. "У нас ёсць працэс, які будзе больш эфектыўным, чым усё, што рабілася раней".Алекса Шмітц, дактарант у лабараторыі Барстаў, з'яўляецца першым аўтарам даследавання "Калекцыя Gluconobacter oxydans Knockout знаходзіць паляпшэнне экстракцыі рэдказямельных элементаў", апублікаванага ў Nature Communications.
