tinubdan: Phys.org

Ang mga elemento sa talagsaon nga yuta gikan sa ore hinungdanon alang sa modernong kinabuhi apan ang pagpino niini pagkahuman sa pagmina mahal, makadaot sa kinaiyahan ug kasagaran mahitabo sa gawas sa nasud.

Usa ka bag-ong pagtuon naghulagway sa usa ka pamatuod sa prinsipyo alang sa engineering sa usa ka bakterya, Gluconobacter oxydans, nga nagkinahanglan sa usa ka dako nga unang lakang ngadto sa pagsugat sa skyrocketing talagsaon nga yuta nga panginahanglan sa elemento sa usa ka paagi nga mohaum sa gasto ug efficiency sa tradisyonal nga thermochemical extraction ug refinement mga pamaagi ug limpyo nga igo sa nakab-ot sa US environmental standards.

"Kami naningkamot sa paghimo sa usa ka mahigalaon sa kinaiyahan, ubos nga temperatura, ubos nga presyur nga pamaagi alang sa pagkuha sa talagsaon nga mga elemento sa yuta gikan sa usa ka bato," miingon si Buz Barstow, ang senior author sa papel ug usa ka assistant professor sa biological ug environmental engineering sa Unibersidad sa Cornell.

Ang mga elemento—nga adunay 15 sa periodic table—kinahanglan sa tanang butang gikan sa mga kompyuter, cell phone, screen, mikropono, wind turbine, electric vehicles ug conductors ngadto sa radar, sonar, LED lights ug rechargeable nga mga baterya.

Samtang ang US kaniadto nagdalisay sa kaugalingon nga talagsaon nga mga elemento sa yuta, kana nga produksiyon mihunong kapin sa lima ka dekada ang milabay. Karon, ang pagpino niini nga mga elemento nahitabo halos sa ubang mga nasud, labi na sa China.

"Ang kadaghanan sa paghimo ug pagkuha sa mga elemento sa talagsaon nga yuta naa sa mga kamot sa mga langyaw nga nasud," ingon ang co-author nga si Esteban Gazel, associate professor sa earth and atmospheric sciences sa Cornell. "Busa alang sa seguridad sa atong nasud ug sa paagi sa kinabuhi, kita kinahanglan nga mobalik sa dalan sa pagkontrolar sa maong kapanguhaan."

Aron matubag ang tinuig nga panginahanglan sa US alang sa talagsaon nga mga elemento sa yuta, halos 71.5 ka milyon ka tonelada (~78.8 ka milyon ka tonelada) nga hilaw nga ore ang gikinahanglan aron makuha ang 10,000 ka kilo (~22,000 ka libra) nga mga elemento.

Ang mga pamaagi karon nagsalig sa pagtunaw sa bato nga adunay init nga sulfuric acid, gisundan sa paggamit sa mga organikong solvent aron mabulag ang parehas nga indibidwal nga mga elemento gikan sa usag usa sa usa ka solusyon.

"Gusto namon nga mahibal-an ang usa ka paagi aron makahimo usa ka bug nga labi ka maayo nga trabaho," ingon ni Barstow.

Ang G. oxydans nailhan tungod sa paghimo sa usa ka acid nga gitawag og biolixiviant nga motunaw sa bato; ang bakterya naggamit sa asido sa pagbira sa mga phosphate gikan sa talagsaong mga elemento sa yuta. Ang mga tigdukiduki nagsugod sa pagmaniobra sa mga gene sa G. oxydans aron mas episyente ang pagkuha sa mga elemento.

Aron mahimo kini, ang mga tigdukiduki migamit ug teknolohiya nga gitabangan ni Barstow sa pagpalambo, nga gitawag og Knockout Sudoku, nga nagtugot kanila sa pag-disable sa 2,733 ka mga gene sa G. oxydans' genome sa tagsa-tagsa. Gi-curate sa team ang mga mutant, ang matag usa adunay piho nga gene nga na-knockout, aron ilang mailhan kung unsang mga gene ang adunay papel sa pagkuha sa mga elemento gikan sa bato.

"Ako labi ka malaumon," ingon ni Gazel. "Kami adunay usa ka proseso dinhi nga mahimong labi ka episyente kaysa sa bisan unsang nahimo kaniadto."

Si Alexa Schmitz, usa ka postdoctoral researcher sa Barstow's lab, mao ang unang tagsulat sa pagtuon, "Ang Gluconobacter oxydans Knockout Collection Nakakaplag sa Improved Rare Earth Element Extraction," nga gipatik sa Nature Communications.

---

Oras sa pag-post: Nob-19-2021