باکتری ها ممکن است کلید استخراج پایدار زمین های کمیاب باشند
منبع: Phys.orgعناصر خاکی کمیاب از سنگ معدن برای زندگی مدرن حیاتی هستند، اما تصفیه آنها پس از استخراج پرهزینه است، به محیط زیست آسیب می رساند و بیشتر در خارج از کشور اتفاق می افتد.یک مطالعه جدید یک اثبات اصولی را برای مهندسی یک باکتری به نام گلوکونوباکتر اکسیدان توصیف می کند که اولین گام بزرگی را برای برآوردن تقاضای سرسام آور عناصر کمیاب خاکی برمی دارد، به گونه ای که با هزینه و کارایی روش های سنتی استخراج و پالایش ترموشیمیایی مطابقت داشته باشد و به اندازه کافی تمیز باشد. مطابق با استانداردهای زیست محیطی ایالات متحدهBuz Barstow، نویسنده ارشد مقاله و استادیار مهندسی زیست شناسی و محیط زیست در دانشگاه می گوید: «ما در تلاش هستیم تا با روشی سازگار با محیط زیست، با دمای پایین و فشار کم برای بیرون آوردن عناصر کمیاب خاکی از یک سنگ دست یابیم. دانشگاه کرنل.عناصری که 15 مورد از آنها در جدول تناوبی وجود دارد برای همه چیز از کامپیوتر، تلفن های همراه، صفحه نمایش، میکروفون، توربین های بادی، وسایل نقلیه الکتریکی و هادی ها گرفته تا رادارها، سونارها، چراغ های LED و باتری های قابل شارژ ضروری هستند.در حالی که ایالات متحده زمانی عناصر خاکی کمیاب خود را پالایش می کرد، این تولید بیش از پنج دهه پیش متوقف شد. در حال حاضر، پالایش این عناصر تقریباً به طور کامل در کشورهای دیگر، به ویژه چین انجام می شود.استبان گازل، استادیار علوم زمین و جو در کرنل، یکی از نویسندگان این مقاله گفت: «اکثریت تولید و استخراج عناصر کمیاب خاکی در دست کشورهای خارجی است. بنابراین برای امنیت کشور و شیوه زندگی، ما باید به مسیر کنترل این منبع برگردیم.»برای برآوردن نیاز سالانه ایالات متحده به عناصر خاکی کمیاب، تقریباً 71.5 میلیون تن (78.8 میلیون تن) سنگ خام برای استخراج 10000 کیلوگرم (~22000 پوند) عناصر مورد نیاز است.روش‌های فعلی بر حل کردن سنگ با اسید سولفوریک داغ و به دنبال آن استفاده از حلال‌های آلی برای جدا کردن عناصر منفرد بسیار مشابه از یکدیگر در یک محلول متکی است.بارستو می‌گوید: «ما می‌خواهیم راهی پیدا کنیم تا باگی بسازیم که این کار را بهتر انجام دهد.G. oxydans به دلیل ساختن اسیدی به نام biolixiviant که سنگ را حل می کند، شناخته شده است. این باکتری از اسید برای استخراج فسفات از عناصر کمیاب خاکی استفاده می کند. محققان شروع به دستکاری ژن های G. oxydans کرده اند تا عناصر را به طور موثرتری استخراج کند.برای انجام این کار، محققان از فناوری ای استفاده کردند که Barstow به توسعه آن کمک کرد، به نام Knockout Sudoku، که به آنها اجازه می داد 2733 ژن را در ژنوم G. oxydans یکی یکی غیرفعال کنند. این تیم جهش‌یافته‌ها را که هر کدام با ژن خاصی از بین رفته بودند را انتخاب کردند تا بتوانند تشخیص دهند کدام ژن در بیرون آوردن عناصر از سنگ نقش دارد.گزل گفت: "من فوق العاده خوشبین هستم." ما در اینجا فرآیندی داریم که کارآمدتر از هر کاری است که قبلا انجام شده است.»الکسا اشمیتز، محقق فوق دکترا در آزمایشگاه بارستو، اولین نویسنده این مطالعه با عنوان "مجموعه حذفی گلوکونوباکتر اکسیدانز استخراج عناصر کمیاب زمینی را یافته است" منتشر شده در Nature Communications است.
