tinubdan: newscenter

Mga elemento sa talagsaon nga yuta(REEs) sama salanthanumugneodymiummga importanteng sangkap sa modernong electronics, gikan sa mga cell phone ug solar panel ngadto sa mga satellite ug electric nga mga sakyanan. Kining bug-at nga mga metal mahitabo sa atong palibot, bisan pa sa gamay nga gidaghanon. Apan ang panginahanglan nagpadayon sa pagsaka ug tungod kay kini mahitabo sa ingon ka ubos nga konsentrasyon, ang tradisyonal nga mga pamaagi sa pagkuha sa REE mahimong dili episyente, makahugaw sa kinaiyahan, ug makadaot sa kahimsog sa mga trabahante.

Karon, uban ang pondo gikan sa Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Environmental Microbes isip usa ka BioEngineering Resource (EMBER) nga programa, ang mga tigdukiduki sa San Diego State University nagpalambo sa mga advanced nga pamaagi sa pagkuha sa tumong nga mapadako ang domestic nga suplay sa REEs.

"Kami naningkamot sa pagpalambo sa usa ka bag-o nga pamaagi alang sa pagbawi nga mao ang environmentally mahigalaon ug mas malungtaron," miingon ang biologist ug principal imbestigador Marina Kalyuzhnaya.

Aron mahimo kini, ang mga tigdukiduki mag-tap sa natural nga kalagmitan sa mga bakterya nga nagakonsumo sa methane nga nagpuyo sa grabe nga mga kahimtang aron makuha ang mga REE gikan sa kalikopan.

"Nagkinahanglan sila og talagsaon nga mga elemento sa yuta aron mahimo ang usa sa mga hinungdan nga reaksyon sa enzymatic sa ilang mga agianan sa metaboliko," ingon ni Kalyuzhnaya.

Ang mga REE naglakip sa daghang elemento sa lanthanide sa periodic table. Sa kolaborasyon sa University of California, Berkeley ug Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), ang mga tigdukiduki sa SDSU nagplano sa pag-reverse engineer sa biological nga mga proseso nga nagtugot sa bakterya sa pag-ani sa mga metal gikan sa palibot. Ang pagsabut niini nga proseso magpahibalo sa paghimo sa mga sintetikong tigdesinyo nga mga protina nga nagbugkos nga adunay taas nga espesipiko sa lainlaing mga klase sa lanthanides, sumala sa biochemist nga si John Love. Ang team sa PNNL mag-ila sa mga genetic determinants sa extremophilic ug REE accumulating bacteria, ug dayon magpaila sa ilang REE uptake.

Ang grupo unya mag-usab sa bakterya aron makahimo og metal-binding nga mga protina sa ibabaw sa ilang mga selula, matod ni Love.

Ang mga REE medyo abunda sa mga tailing sa minahan, ang mga basura nga produkto sa pipila ka mga metal ores, sama sa aluminum.

"Ang mga tailing sa minahan sa tinuud nga basura nga adunay daghang mapuslanon nga mga materyales niini," ingon ni Kalyuzhnaya.

Aron maputli ug makolekta ang mga REE sa sulod, kini nga mga slurries sa tubig ug nahugno nga mga bato ipaagi sa usa ka biofilter nga adunay sulud nga gibag-o nga bakterya, nga gitugotan ang mga tigdesinyo nga protina sa ibabaw sa bakterya nga pilion nga magbugkos sa mga REE. Sama sa methane-loving bacteria nga nagsilbi nga ilang templates, ang gipaayo nga bakterya motugot sa sobra nga pH, temperatura ug kaparat, mga kondisyon nga makita sa mga tailing sa minahan.

Ang mga tigdukiduki makigtambayayong sa usa ka kasosyo sa industriya, ang Palo Alto Research Center (PARC), usa ka kompanya sa Xerox, aron ma-bioprint ang usa ka porous, sorbent nga materyal aron magamit sa biofilter. Kini nga bioprinting nga teknolohiya mubu ug scalable ug gipaabot nga moresulta sa mahinungdanong savings kon gamiton sa lapad nga mineral recovery.

Gawas pa sa pagsulay ug pag-optimize sa biofilter, ang team kinahanglan usab nga maghimo mga pamaagi alang sa pagkolekta sa giputli nga lanthanides gikan sa biofilter mismo, sumala sa environmental engineer nga si Christy Dykstra. Ang mga tigdukiduki nakigtambayayong sa usa ka kompanya sa pagsugod, ang Phoenix Tailings, aron masulayan ug mapino ang proseso sa pagbawi.

Tungod kay ang tumong mao ang pag-ugmad sa usa ka komersiyal nga mabuhi apan mahigalaon sa kinaiyahan nga proseso alang sa pagkuha sa REEs, Dykstra ug sa pipila sa mga proyekto partners analyasos sa gasto sa sistema kon itandi sa uban nga mga teknolohiya alang sa pagbawi lanthanides, apan usab sa environmental epekto.

"Kami nagpaabut nga kini adunay daghang mga benepisyo sa kinaiyahan ug mas mubu nga gasto sa enerhiya kumpara sa kung unsa ang gigamit karon," ingon ni Dykstra. "Ang usa ka sistema nga sama niini mahimong labi pa sa usa ka passive biofiltration system, nga adunay gamay nga mga input sa enerhiya. Ug unya, sa teoriya, dili kaayo paggamit sa makadaot nga mga solvent nga makadaot sa kinaiyahan ug mga butang nga ingon niana. Daghang mga karon nga proseso ang mogamit labi ka mabangis ug dili mahigalaon nga mga solvent.

Ang Dykstra nag-ingon usab nga tungod kay ang bakterya nagsundog sa ilang kaugalingon, ang mga teknolohiya nga gibase sa mikrobyo nagpabag-o sa kaugalingon, "samtang kung mogamit kita usa ka kemikal nga pamaagi, kinahanglan naton nga magpadayon sa paghimo ug daghang kemikal."

"Bisan kung gamay pa ang gasto, apan dili kini makadaot sa kalikopan, makatarunganon kana," ingon ni Kalyuzhnaya.

Ang tumong sa proyekto nga gipundohan sa DARPA mao ang paghatag og pamatuod-sa-konsepto sa bio-driven nga REE-recovery nga teknolohiya sulod sa upat ka tuig, nga giingon ni Kalyuzhnaya nga magkinahanglan ug estratehikong panan-awon ug cross-disciplinary nga panglantaw.

Siya midugang nga ang proyekto maghatag sa mga estudyante sa gradwado sa SDSU ug oportunidad sa pag-apil sa multidisciplinary nga panukiduki "ug tan-awon kon sa unsang paagi ang mga konsepto mahimong motubo gikan sa mga ideya lamang hangtod sa piloto nga demonstrasyon."

---

Oras sa pag-post: Abr-17-2023