সূত্র: নিউজসেন্টার

বিরল পৃথিবীর উপাদান(REEs) লাইকল্যান্থানামএবংনিওডিয়ামিয়ামসেল ফোন এবং সোলার প্যানেল থেকে শুরু করে স্যাটেলাইট এবং বৈদ্যুতিক যানবাহন, আধুনিক ইলেকট্রনিক্সের অপরিহার্য উপাদান। এই ভারী ধাতুগুলি আমাদের চারপাশে ঘটতে পারে, যদিও অল্প পরিমাণে। কিন্তু চাহিদা বাড়তে থাকে এবং যেহেতু এগুলো এত কম ঘনত্বে ঘটে, তাই REE বের করার ঐতিহ্যগত পদ্ধতিগুলো অদক্ষ, পরিবেশগতভাবে দূষিত এবং শ্রমিকদের স্বাস্থ্যের জন্য ক্ষতিকর হতে পারে।

এখন, ডিফেন্স অ্যাডভান্সড রিসার্চ প্রজেক্টস এজেন্সি (DARPA) এনভায়রনমেন্টাল মাইক্রোবস থেকে একটি বায়োইঞ্জিনিয়ারিং রিসোর্স (EMBER) প্রোগ্রাম হিসাবে তহবিল নিয়ে, সান দিয়েগো স্টেট ইউনিভার্সিটির গবেষকরা REE-এর অভ্যন্তরীণ সরবরাহ বাড়ানোর লক্ষ্যে উন্নত নিষ্কাশন পদ্ধতি তৈরি করছেন।

"আমরা পুনরুদ্ধারের জন্য একটি নতুন পদ্ধতি তৈরি করার চেষ্টা করছি যা পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ এবং আরও টেকসই," জীববিজ্ঞানী এবং প্রধান তদন্তকারী মেরিনা কাল্যুজনায়া বলেছেন।

এটি করার জন্য, গবেষকরা পরিবেশ থেকে REE ক্যাপচার করার জন্য চরম পরিস্থিতিতে বসবাসকারী মিথেন-গ্রাহক ব্যাকটেরিয়ার প্রাকৃতিক প্রবণতাকে ট্যাপ করবেন।

"তাদের বিপাকীয় পথের মূল এনজাইম্যাটিক প্রতিক্রিয়াগুলির মধ্যে একটি তৈরি করার জন্য তাদের বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির প্রয়োজন হয়," কাল্যুঝনায়া বলেছিলেন।

REE এর মধ্যে পর্যায় সারণির অনেক ল্যান্থানাইড উপাদান রয়েছে। ইউনিভার্সিটি অফ ক্যালিফোর্নিয়া, বার্কলে এবং প্যাসিফিক নর্থওয়েস্ট ন্যাশনাল ল্যাবরেটরি (PNNL) এর সাথে সহযোগিতায়, SDSU গবেষকরা জৈবিক প্রক্রিয়াগুলিকে বিপরীত প্রকৌশলী করার পরিকল্পনা করেছেন যা ব্যাকটেরিয়াকে পরিবেশ থেকে ধাতু সংগ্রহ করতে দেয়। জৈব রসায়নবিদ জন লাভের মতে এই প্রক্রিয়াটি বোঝার ফলে সিন্থেটিক ডিজাইনার প্রোটিন তৈরি করা হবে যা বিভিন্ন ধরণের ল্যান্থানাইডের সাথে উচ্চ নির্দিষ্টতার সাথে আবদ্ধ হয়। PNNL-এর দল এক্সট্রিমোফিলিক এবং REE সঞ্চয়কারী ব্যাকটেরিয়ার জেনেটিক নির্ধারক চিহ্নিত করবে এবং তারপর তাদের REE গ্রহণের বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করবে।

দলটি তখন তাদের কোষের পৃষ্ঠে ধাতু-বাঁধাই প্রোটিন তৈরি করতে ব্যাকটেরিয়াগুলিকে সংশোধন করবে, লাভ বলেছে।

আরইই খনি টেলিং, কিছু ধাতব আকরিকের বর্জ্য পণ্য, যেমন অ্যালুমিনিয়ামে তুলনামূলকভাবে প্রচুর।

"মাইন টেইলিংগুলি আসলে বর্জ্য যার মধ্যে এখনও প্রচুর দরকারী উপাদান রয়েছে," কালেউজনায়া বলেছিলেন।

REE গুলিকে বিশুদ্ধ ও সংগ্রহ করার জন্য, জলের এই স্লারিগুলি এবং চূর্ণ পাথরগুলি পরিবর্তিত ব্যাকটেরিয়া ধারণকারী একটি বায়োফিল্টারের মাধ্যমে চালিত হবে, যা ব্যাকটেরিয়ার পৃষ্ঠের ডিজাইনার প্রোটিনগুলিকে বেছে বেছে REE-এর সাথে আবদ্ধ হতে দেয়। মিথেন-প্রেমময় ব্যাকটেরিয়াগুলির মতো যা তাদের টেমপ্লেট হিসাবে কাজ করেছিল, উন্নত ব্যাকটেরিয়াগুলি পিএইচ, তাপমাত্রা এবং লবণাক্ততার চরম মাত্রা সহ্য করবে, খনির লেজগুলিতে পাওয়া পরিস্থিতি।

গবেষকরা বায়োফিল্টারে ব্যবহারের জন্য একটি ছিদ্রযুক্ত, সরবেন্ট উপাদান বায়োপ্রিন্ট করতে একটি শিল্প অংশীদার, পালো অল্টো রিসার্চ সেন্টার (PARC), একটি জেরক্স কোম্পানির সাথে সহযোগিতা করবে। এই বায়োপ্রিন্টিং প্রযুক্তি কম খরচে এবং পরিমাপযোগ্য এবং খনিজ পুনরুদ্ধারের ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে প্রয়োগ করা হলে উল্লেখযোগ্য সঞ্চয় হবে বলে অনুমান করা হয়।

বায়োফিল্টার পরীক্ষা এবং অপ্টিমাইজ করার পাশাপাশি, পরিবেশগত প্রকৌশলী ক্রিস্টি ডিকস্ট্রার মতে, দলটিকে বায়োফিল্টার থেকে বিশুদ্ধ ল্যান্থানাইড সংগ্রহ করার পদ্ধতিও বিকাশ করতে হবে। গবেষকরা পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়া পরীক্ষা এবং পরিমার্জিত করার জন্য একটি স্টার্টআপ কোম্পানি, ফিনিক্স টেইলিংসের সাথে যৌথভাবে কাজ করেছেন।

কারণ লক্ষ্য হল REEs আহরণের জন্য একটি বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর কিন্তু পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া তৈরি করা, Dykstra এবং প্রকল্পের বেশ কয়েকটি অংশীদার ল্যান্থানাইড পুনরুদ্ধারের জন্য অন্যান্য প্রযুক্তির তুলনায় সিস্টেমের খরচ বিশ্লেষণ করবে, কিন্তু পরিবেশগত প্রভাবও।

"আমরা আশা করি যে এটি পরিবেশগতভাবে অনেক সুবিধা পাবে এবং বর্তমানে যা ব্যবহৃত হয় তার তুলনায় কম শক্তি খরচ হবে," ডাইকস্ট্রা বলেছেন। "এই ধরনের একটি সিস্টেম কম শক্তি ইনপুট সহ একটি প্যাসিভ বায়োফিল্ট্রেশন সিস্টেম বেশি হবে। এবং তারপর, তাত্ত্বিকভাবে, সত্যিই পরিবেশগতভাবে ক্ষতিকারক দ্রাবক এবং এই জাতীয় জিনিসগুলির কম ব্যবহার। অনেক বর্তমান প্রক্রিয়া সত্যিই কঠোর এবং পরিবেশগতভাবে বন্ধুত্বপূর্ণ দ্রাবক ব্যবহার করবে।"

ডাইকস্ট্রা আরও উল্লেখ করেছেন যে যেহেতু ব্যাকটেরিয়া নিজেদের প্রতিলিপি তৈরি করে, জীবাণু-ভিত্তিক প্রযুক্তিগুলি স্ব-পুনর্নবীকরণ করে, "যদিও আমরা যদি রাসায়নিক পদ্ধতি ব্যবহার করি তবে আমাদের ক্রমাগত আরও বেশি রাসায়নিক উত্পাদন করতে হবে।"

"যদিও এটির জন্য একটু বেশি খরচ হয়, তবে এটি পরিবেশের ক্ষতি করে না, এটি অর্থপূর্ণ হবে," কালেউজনায়া বলেছিলেন।

DARPA-অর্থায়নকৃত প্রকল্পের লক্ষ্য হল চার বছরে জৈব-চালিত REE-পুনরুদ্ধার প্রযুক্তির ধারণার প্রমাণ প্রদান করা, যেটির জন্য Kalyuzhnaya বলেছেন একটি কৌশলগত দৃষ্টিভঙ্গি এবং একটি ক্রস-ডিসিপ্লিনারি দৃষ্টিভঙ্গি প্রয়োজন।

তিনি যোগ করেছেন যে প্রকল্পটি SDSU স্নাতক শিক্ষার্থীদের বহু-বিষয়ক গবেষণায় অংশ নেওয়ার সুযোগ দেবে "এবং দেখুন কিভাবে ধারণাগুলি কেবলমাত্র ধারণা থেকে পাইলট প্রদর্শনের সমস্ত উপায়ে বৃদ্ধি পেতে পারে।"

---

পোস্টের সময়: এপ্রিল-17-2023