Baktearjes kinne de kaai wêze foar duorsume ûntginning fan seldsume ierden

boarne: Phys.org
Seldsume ierde eleminten út erts binne fan libbensbelang foar it moderne libben, mar it ferfine se nei mynbou is kostber, skealik foar it miljeu en komt meast yn it bûtenlân foar.
In nije stúdzje beskriuwt in prinsipebewiis foar it meitsjen fan in baktearje, Gluconobacter oxydans, dy't in grutte earste stap nimt om te foldwaan oan de skyrocketende fraach nei seldsume ierde-eleminten op in manier dy't oerienkomt mei de kosten en effisjinsje fan tradisjonele metoaden foar winning en ferfining fan thermochemical en is skjin genôch om moetsje Amerikaanske miljeu noarmen.
"Wy besykje te kommen mei in miljeufreonlike metoade foar lege temperatuer, lege druk om seldsume ierde eleminten út in rots te heljen," sei Buz Barstow, senior auteur fan it papier en in assistint heechlearaar biologyske en miljeutechnyk by Cornell University.
De eleminten - wêrfan d'r 15 binne yn it periodyk systeem - binne nedich foar alles fan kompjûters, tillefoans, skermen, mikrofoans, wynturbines, elektryske auto's en diriginten oant radars, sonars, LED-ljochten en oplaadbare batterijen.
Wylst de FS ienris har eigen seldsume ierde-eleminten ferfine, stoppe dy produksje mear as fiif desennia lyn. No fynt ferfining fan dizze eleminten hast folslein plak yn oare lannen, benammen Sina.
"De mearderheid fan 'e produksje en winning fan seldsume ierde-eleminten is yn 'e hannen fan frjemde folken," sei co-auteur Esteban Gazel, associate professor fan ierde en atmosfearyske wittenskippen by Cornell. "Dus foar de feiligens fan ús lân en libbenswize moatte wy wer op koers komme om dy boarne te kontrolearjen."
Om te foldwaan oan Amerikaanske jierlikse behoeften foar seldsume ierde-eleminten, soe rûchwei 71,5 miljoen ton (~ 78,8 miljoen ton) rau erts nedich wêze om 10,000 kilogram (~ 22,000 pûn) eleminten te ekstrahearjen.
Aktuele metoaden fertrouwe op it oplossen fan stien mei hyt sulfuric acid, folge troch it brûken fan organyske solvents te skieden hiel ferlykbere yndividuele eleminten fan elkoar yn in oplossing.
"Wy wolle in manier útfine om in bug te meitsjen dy't dat wurk better docht," sei Barstow.
G. oxydans is bekend foar it meitsjen fan in soer neamd biolixiviant dat oplost rock; de baktearje brûkt it soer om fosfaten út seldsume ierde eleminten te heljen. De ûndersikers binne begûn te manipulearjen G. oxydans 'genen sadat it extract de eleminten effisjinter.
Om dat te dwaan, brûkten de ûndersikers in technology dy't Barstow holp te ûntwikkeljen, Knockout Sudoku neamd, wêrtroch't se de 2.733 genen yn it genoom fan G. oxydans ien foar ien útskeakelje koene. It team curated mutanten, elk mei in spesifyk gen útskeakele, sadat se koenen identifisearje hokker genen rollen spylje by it heljen fan eleminten út 'e rots.
"Ik bin ongelooflijk optimistysk," sei Gazel. "Wy hawwe hjir in proses dat effisjinter sil wêze dan alles wat earder dien is."
Alexa Schmitz, in postdoctoral ûndersiker yn it laboratoarium fan Barstow, is earste auteur fan 'e stúdzje, "Gluconobacter oxydans Knockout Collection fynt ferbettere Rare Earth Element Extraction," publisearre yn Nature Communications.seldsume ierde



Posttiid: Nov-19-2021