Bakterije mogu biti ključ za održivo vađenje rijetke zemlje
izvor: Phys.orgRijetki zemni elementi iz rude su vitalni za moderni život, ali njihova rafinacija nakon rudarenja je skupa, šteti okolišu i uglavnom se događa u inostranstvu.Nova studija opisuje dokaz principa za inženjering bakterije, Gluconobacter oxydans, koja čini veliki prvi korak ka zadovoljavanju rastuće potražnje rijetkih zemnih elemenata na način koji odgovara cijeni i efikasnosti tradicionalnih termohemijskih metoda ekstrakcije i rafiniranja i dovoljno je čist da ispunjavaju američke standarde zaštite životne sredine."Pokušavamo da smislimo ekološki prihvatljiv metod na niskim temperaturama i niskom pritisku za vađenje retkozemnih elemenata iz kamena," rekao je Buz Barstow, stariji autor lista i docent biološkog i ekološkog inženjerstva na Cornell University.Elementi — kojih ima 15 u periodnom sistemu — neophodni su za sve, od kompjutera, mobilnih telefona, ekrana, mikrofona, vjetroturbina, električnih vozila i provodnika do radara, sonara, LED svjetala i punjivih baterija.Dok su SAD nekada rafinirale svoje elemente retkih zemalja, ta proizvodnja je stala pre više od pet decenija. Sada se usavršavanje ovih elemenata gotovo u potpunosti odvija u drugim zemljama, posebno u Kini."Većina proizvodnje i ekstrakcije rijetkih zemnih elemenata u rukama je stranih država", rekao je koautor Esteban Gazel, vanredni profesor znanosti o zemlji i atmosferi na Cornellu. "Dakle, zbog sigurnosti naše zemlje i načina života, moramo se vratiti na pravi put kontroli tog resursa."Da bi se zadovoljile godišnje potrebe SAD za retkim zemnim elementima, bilo bi potrebno otprilike 71,5 miliona tona (~78,8 miliona tona) sirove rude za ekstrakciju 10.000 kilograma (~22.000 funti) elemenata.Trenutne metode se oslanjaju na otapanje stijene vrućom sumpornom kiselinom, nakon čega slijedi korištenje organskih otapala za odvajanje vrlo sličnih pojedinačnih elemenata jedan od drugog u otopini."Želimo da smislimo način da napravimo grešku koja bolje radi taj posao", rekao je Barstow.G. oxydans je poznat po stvaranju kiseline zvane bioliksivijant koja otapa kamenje; bakterija koristi kiselinu da izvuče fosfate iz rijetkih zemnih elemenata. Istraživači su počeli da manipulišu genima G. oxydans-a tako da efikasnije izdvaja elemente.Da bi to učinili, istraživači su koristili tehnologiju koju je Barstow pomogao razviti, nazvanu Knockout Sudoku, koja im je omogućila da onesposobe 2.733 gena u genomu G. oxydansa jedan po jedan. Tim je kurirao mutante, svaki sa određenim genom koji je nokautiran, kako bi mogli identificirati koji geni igraju ulogu u izvlačenju elemenata iz stijene."Nevjerovatno sam optimističan", rekao je Gazel. "Ovdje imamo proces koji će biti efikasniji od bilo čega što je ranije urađeno."Alexa Schmitz, postdoktorski istraživač u Barstowovoj laboratoriji, prvi je autor studije, "Gluconobacter oxydans Knockout Collection pronalazi poboljšanu ekstrakciju rijetkih zemaljskih elemenata", objavljene u Nature Communications.
