Iturria: Albistegi Zentroa

Lur arraroen elementuak(REEak) atseginlantanoaetaneodimioaelektronika modernoaren funtsezko osagaiak dira, mugikorrak eta eguzki plakak, sateliteak eta ibilgailu elektrikoak. Metal astun hauek gure inguruan gertatzen dira, kantitate txikietan bada ere. Baina eskaerak gora egiten jarraitzen du eta kontzentrazio baxuetan gertatzen direnez, REEak erauzteko metodo tradizionalak eraginkorrak izan daitezke, ingurumena kutsatzen dute eta langileen osasunerako kaltegarriak izan daitezke.

Orain, Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Environmental Microbes as a BioEngineering Resource (EMBER) programaren finantzaketarekin, San Diegoko Estatuko Unibertsitateko ikertzaileak erauzketa metodo aurreratuak garatzen ari dira, REEen etxeko hornidura sustatzeko helburuarekin.

"Ingurumena errespetatzen duen eta jasangarriagoa den berreskuratzeko prozedura berri bat garatzen saiatzen ari gara", esan du Marina Kalyuzhnaya biologo eta ikertzaile nagusiak.

Horretarako, ikertzaileek muturreko baldintzetan bizi diren metanoa kontsumitzen duten bakterioen joera naturala baliatuko dute inguruneko REEak harrapatzeko.

"Lur arraroen elementuak behar dituzte beren bide metabolikoetako erreakzio entzimatiko nagusietako bat egiteko", esan du Kalyuzhnayak.

REEek taula periodikoko lantanido elementu ugari biltzen dituzte. Kaliforniako Unibertsitateko, Berkeley eta Pazifikoko Ipar-mendebaldeko Laborategi Nazionaleko (PNNL) elkarlanean, SDSUko ikertzaileek bakterioei inguruneko metalak biltzeko aukera ematen dieten prozesu biologikoen alderantzizko ingeniaritza egiteko asmoa dute. Prozesu hori ulertzeak lantanido mota ezberdinekin espezifikotasun handiz lotzen diren diseinatzaile sintetikoen proteinak sortzearen berri emango du, John Love biokimikariaren arabera. PNNL-ren taldeak bakterio extremofilikoen eta REE metatzaileen determinatzaile genetikoak identifikatuko ditu, eta, ondoren, haien REE hartzea ezaugarrituko du.

Taldeak bakterioak aldatuko ditu bere zelulen gainazalean metalak lotzen dituzten proteinak ekoizteko, esan du Lovek.

REEak nahiko ugariak dira meatze-hondarretan, metal batzuen hondakin-produktuak, hala nola aluminioa.

"Meategietako hondakinak hondakinak dira, eta oraindik material erabilgarria asko dauzkate", esan du Kalyuzhnayak.

Barruan dauden REEak araztu eta biltzeko, ur eta arroka birrindutako minda hauek eraldatutako bakterioak dituen bioiragazki batetik igaroko dira, bakterioen gainazaleko diseinatzaile proteinak REEekin selektiboki lotzeko aukera emanez. Beren txantiloi gisa balio zuten metanoa maite duten bakterioek bezala, hobetutako bakterioek pH, tenperatura eta gazitasun muturrekoak jasaten dituzte, meatze-hondarretan aurkitzen diren baldintzak.

Ikertzaileek industriako bazkide batekin lankidetzan arituko dira, Palo Alto Research Center (PARC), Xerox enpresa batekin, bioiragazkian erabiltzeko material porotsu eta xurgatzaile bat bioinprimatzeko. Bioinprimaketa-teknologia hau kostu baxua eta eskalagarria da eta aurreikuspen handia izango duela aurreikusten da mineralen berreskurapenean modu zabalean aplikatzen denean.

Bioiragazkia probatu eta optimizatzeaz gain, taldeak bioiragazkitik bertatik lantanido araztuak biltzeko metodoak ere garatu beharko ditu, Christy Dykstra ingurumen ingeniariaren arabera. Ikertzaileak startup-enpresa batekin bat egin dute, Phoenix Tailings-ekin, berreskuratze-prozesua probatzeko eta fintzeko.

Helburua REEak ateratzeko komertzialki bideragarria den baina ingurumena errespetatzen duen prozesu bat garatzea denez, Dykstrak eta proiektuko hainbat bazkidek sistemaren kostuak aztertuko dituzte lantanidoak berreskuratzeko beste teknologiekin alderatuta, baina baita ingurumen-inpaktua ere.

"Gaur egun erabiltzen denarekin alderatuta onura asko ekarriko dituela aurreikusten dugu ingurumenean eta energia kostu txikiagoak", esan du Dykstrak. «Horrelako sistema bat bioiragazte sistema pasibo bat izango litzateke, energia sarrera gutxiagorekin. Eta gero, teorikoki, ingurumenerako benetan kaltegarriak diren disolbatzaile eta horrelako gauzen erabilera gutxiago. Egungo prozesu askok disolbatzaile benetan gogorrak eta ingurumena errespetatzen ez dutenak erabiliko dituzte».

Dykstra-k ere dio bakterioak bere burua errepikatzen denez, mikrobioetan oinarritutako teknologiak autoberritzen ari direla, "metodo kimiko bat erabiliko bagenu, etengabe gero eta kimiko gehiago ekoiztu beharko genuke".

"Apur bat gehiago kostatuko bada ere, baina ingurumena kaltetzen ez badu, horrek zentzua izango luke", esan du Kalyuzhnayak.

DARPAk finantzatutako proiektuaren helburua lau urtean bio-drivatutako REE berreskuratzeko teknologiaren frogak eskaintzea da, eta horrek esan zuen Kalyuzhnayak ikuspegi estrategikoa eta diziplina arteko ikuspegia beharko dituela.

Proiektuak SDSUko graduondoko ikasleei diziplina anitzeko ikerketan parte hartzeko aukera emango diela gaineratu du "eta kontzeptuak ideia soiletatik froga piloturaino nola hazten diren ikusteko".

---

Argitalpenaren ordua: 2023-04-17