Els bacteris poden ser clau per extreure de manera sostenible les terres rares
font: Phys.orgEls elements de terres rares del mineral són vitals per a la vida moderna, però refinar-los després de la mineria és costós, perjudica el medi ambient i es produeix principalment a l'estranger.Un nou estudi descriu una prova de principi per a l'enginyeria d'un bacteri, Gluconobacter oxydans, que fa un gran primer pas per satisfer la demanda creixent d'elements de terres rares d'una manera que coincideixi amb el cost i l'eficiència dels mètodes tradicionals d'extracció i refinament termoquímics i sigui prou net com per complir amb les normes mediambientals dels EUA."Estem intentant trobar un mètode respectuós amb el medi ambient, de baixa temperatura i de baixa pressió per treure elements de terres rares d'una roca", va dir Buz Barstow, autor principal del document i professor ajudant d'enginyeria biològica i ambiental a Universitat de Cornell.Els elements —dels quals n'hi ha 15 a la taula periòdica— són necessaris per a tot, des d'ordinadors, telèfons mòbils, pantalles, micròfons, aerogeneradors, vehicles elèctrics i conductors fins a radars, sonars, llums LED i bateries recarregables.Mentre que els Estats Units van perfeccionar els seus propis elements de terres rares, aquesta producció es va aturar fa més de cinc dècades. Ara, el perfeccionament d'aquests elements es produeix gairebé íntegrament a altres països, especialment a la Xina."La majoria de la producció i extracció d'elements de terres rares està en mans de nacions estrangeres", va dir el coautor Esteban Gazel, professor associat de ciències de la terra i de l'atmosfera a Cornell. "Així doncs, per a la seguretat del nostre país i la nostra forma de vida, hem de tornar al bon camí per controlar aquest recurs".Per satisfer les necessitats anuals dels Estats Units d'elements de terres rares, caldrien aproximadament 71,5 milions de tones (~78,8 milions de tones) de mineral en brut per extreure 10.000 quilograms (~22.000 lliures) d'elements.Els mètodes actuals es basen en la dissolució de roques amb àcid sulfúric calent, seguit de l'ús de dissolvents orgànics per separar elements individuals molt similars entre si en una solució."Volem trobar una manera de crear un error que faci millor aquesta feina", va dir Barstow.G. oxydans és conegut per fabricar un àcid anomenat biolixiviant que dissol la roca; els bacteris utilitzen l'àcid per extreure fosfats d'elements de terres rares. Els investigadors han començat a manipular els gens de G. oxydans perquè extreu els elements de manera més eficient.Per fer-ho, els investigadors van utilitzar una tecnologia que Barstow va ajudar a desenvolupar, anomenada Knockout Sudoku, que els va permetre desactivar els 2.733 gens del genoma de G. oxydans un per un. L'equip va curar mutants, cadascun amb un gen específic eliminat, de manera que poguessin identificar quins gens tenen un paper a l'hora de treure elements de la roca."Sóc increïblement optimista", va dir Gazel. "Tenim un procés aquí que serà més eficient que qualsevol cosa que es feia abans".Alexa Schmitz, investigadora postdoctoral al laboratori de Barstow, és la primera autora de l'estudi, "Gluconobacter oxydans Knockout Collection Finds Improved Rare Earth Element Extraction", publicat a Nature Communications.
