sous: newscenter

Eleman latè ra(REEs) tankoulantanepineyodimse eleman esansyèl nan elektwonik modèn, soti nan telefòn selilè ak panno solè nan satelit ak machin elektrik. Metal lou sa yo rive toutotou nou, kwake nan ti kantite. Men, demann kontinye ap monte epi paske yo rive nan konsantrasyon ki ba konsa, metòd tradisyonèl pou fè ekstraksyon REE yo ka efikas, polisyon anviwònman an, ak prejidis pou sante travayè yo.

Kounye a, ak finansman ki soti nan Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Environmental Microbes kòm yon pwogram BioEngineering Resource (EMBER), chèchè San Diego State University ap devlope metòd ekstraksyon avanse ak objektif pou ranfòse rezèv domestik REE yo.

"Nou ap eseye devlope yon nouvo pwosedi pou rekiperasyon ki se zanmitay anviwònman an ak plis dirab," te di byolojis ak envestigatè prensipal Marina Kalyuzhnaya.

Pou fè sa, chèchè yo pral pwofite tandans natirèl bakteri metàn k ap viv nan kondisyon ekstrèm pou pran REE nan anviwònman an.

"Yo mande pou eleman latè ra yo fè youn nan reyaksyon kle anzimatik nan chemen metabolik yo," te di Kalyuzhnaya.

REE yo enkli anpil eleman lantanid nan tablo peryodik la. An kolaborasyon ak University of California, Berkeley and Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), chèchè SDSU yo planifye ranvèse enjenyè pwosesis byolojik ki pèmèt bakteri yo rekòlte metal yo nan anviwònman an. Konprann pwosesis sa a pral enfòme kreyasyon an nan pwoteyin designer sentetik ki mare ak espesifik diferan nan diferan kalite lanthanides, dapre byochimist John Love. Ekip PNNL a pral idantifye detèminan jenetik yo nan bakteri ekstrèmofil ak REE akimile, epi answit karakterize absòpsyon REE yo.

Lè sa a, ekip la pral modifye bakteri yo pou pwodui pwoteyin metal yo sou sifas selil yo, te di Love.

REE yo relativman abondan nan deche m 'yo, pwodwi yo fatra nan kèk minre metal, tankou aliminyòm.

Kalyuzhnaya te di: "Decha min yo se aktyèlman fatra ki toujou gen anpil materyèl itil ladan l.

Pou pirifye ak kolekte REE yo anndan an, lisier sa yo nan dlo ak wòch kraze yo pral pase nan yon biofiltè ki gen bakteri modifye yo, ki pèmèt pwoteyin yo designer sou sifas la nan bakteri yo seleksyonman mare nan REE yo. Tankou bakteri ki renmen metàn yo ki te sèvi kòm modèl yo, bakteri amelyore yo pral tolere ekstrèm pH, tanperati ak salinite, kondisyon yo jwenn nan deche min yo.

Chèchè yo pral kolabore ak yon patnè endistri, Palo Alto Research Center (PARC), yon konpayi Xerox, pou bioprint yon materyèl pore, sorbant pou itilize nan biofilter la. Teknoloji bioprinting sa a pri ki ba ak évolutive epi li prevwa pou l lakòz gwo ekonomi lè yo aplike lajman nan rekiperasyon mineral.

Anplis de tès ak optimize biofiltè a, ekip la ap gen tou pou devlope metòd pou kolekte lanthanides pirifye nan biofiltè a li menm, dapre enjenyè anviwònman Christy Dykstra. Chèchè yo te mete tèt ansanm ak yon konpayi demaraj, Phoenix Tailings, pou teste ak rafine pwosesis rekiperasyon an.

Paske objektif la se devlope yon pwosesis komèsyalman solid men zanmitay anviwònman an pou èkstraksyon REEs, Dykstra ak plizyè nan patnè pwojè yo pral analize depans yo nan sistèm nan konpare ak lòt teknoloji pou rekipere lantanid, men tou, enpak anviwònman an.

Dykstra te di: "Nou prevwa ke li ta gen anpil benefis nan anviwònman an ak pi ba pri enèji konpare ak sa yo itilize kounye a. "Yon sistèm tankou sa a ta pi plis nan yon sistèm biofiltrasyon pasif, ak mwens antre enèji. Lè sa a, teyorikman, mwens itilize nan solvang reyèlman danjere pou anviwònman an ak bagay sa yo. Yon anpil nan pwosesis aktyèl yo pral sèvi ak solvang vrèman piman bouk ak ki pa zanmitay anviwònman an."

Dykstra fè remake tou ke piske bakteri yo repwodui tèt yo, teknoloji ki baze sou mikwòb yo renouvle tèt yo, "alòske si nou ta sèvi ak yon metòd chimik, nou ta dwe kontinye pwodwi plis ak plis pwodui chimik."

"Menm si li pral koute yon ti kras plis, men li pa fè mal anviwònman an, sa ta fè sans," te di Kalyuzhnaya.

Objektif pwojè DARPA ki finanse a se pou bay prèv konsèp teknoloji rekiperasyon REE ki baze sou biyo a nan kat ane, ki Kalyuzhnaya te di sa pral mande pou yon vizyon estratejik ak yon pespektiv kwa-disiplinè.

Li te ajoute ke pwojè a pral bay elèv ki gradye SDSU yo opòtinite pou yo patisipe nan rechèch miltidisiplinè "epi wè ki jan konsèp yo ka grandi soti nan jis lide jiska demonstrasyon pilòt."

---

Tan pòs: Apr-17-2023