חיידקים עשויים להיות המפתח למיצוי בר-קיימא של אדמה נדירה
מקור: Phys.orgיסודות אדמה נדירים מעפרות חיוניים לחיים המודרניים אך זיקוקם לאחר הכרייה הוא יקר, פוגע בסביבה ומתרחש בעיקר בחו"ל.מחקר חדש מתאר הוכחה לעקרון להנדסת חיידק, Gluconobacter oxydans, שעושה צעד ראשון גדול לקראת עמידה בביקוש מרקיע שחקים ליסודות אדמה נדירים באופן שתואם את העלות והיעילות של שיטות מיצוי ועידון תרמולוגיות מסורתיות והוא נקי מספיק כדי עומדים בתקני איכות הסביבה בארה"ב."אנחנו מנסים להמציא שיטה ידידותית לסביבה, בטמפרטורה נמוכה ובלחץ נמוך להוצאת יסודות אדמה נדירים מסלע", אמר בוז ברסטו, המחבר הבכיר של המאמר ועוזר פרופסור להנדסה ביולוגית וסביבתית ב- אוניברסיטת קורנל.האלמנטים - מתוכם יש 15 בטבלה המחזורית - נחוצים לכל דבר, החל ממחשבים, טלפונים סלולריים, מסכים, מיקרופונים, טורבינות רוח, רכבים חשמליים ומוליכים ועד מכ"מים, סונרים, נורות LED וסוללות נטענות.בעוד ארה"ב חידדה פעם את יסודות האדמה הנדירים שלה, הייצור הזה הופסק לפני יותר מחמישה עשורים. כעת, חידוד האלמנטים הללו מתרחש כמעט לחלוטין במדינות אחרות, במיוחד בסין."רוב הייצור והמיצוי של יסודות אדמה נדירים נמצאים בידי מדינות זרות", אמר מחבר שותף אסטבן גאזל, פרופסור חבר למדעי כדור הארץ והאטמוספירה בקורנל. "למען הביטחון של המדינה ואורח החיים שלנו, אנחנו צריכים לחזור למסלול לשלוט במשאב הזה".כדי לענות על הצרכים השנתיים של ארה"ב ליסודות אדמה נדירים, יידרשו בערך 71.5 מיליון טון (~78.8 מיליון טון) של עפרות גולמיות כדי לחלץ 10,000 ק"ג (~22,000 פאונד) של יסודות.השיטות הנוכחיות מסתמכות על המסת סלע עם חומצה גופרתית חמה, ולאחר מכן שימוש בממיסים אורגניים כדי להפריד אלמנטים בודדים דומים זה מזה בתמיסה."אנחנו רוצים למצוא דרך ליצור באג שעושה את העבודה הזו טוב יותר", אמר ברסטו.G. oxydans ידוע בייצור חומצה בשם biolixiviant הממיסה סלע; החיידקים משתמשים בחומצה כדי למשוך פוספטים מיסודות אדמה נדירים. החוקרים החלו לתמרן את הגנים של G. oxydans כך שיחלץ את היסודות בצורה יעילה יותר.לשם כך, החוקרים השתמשו בטכנולוגיה ש-Barstow עזר לפתח, בשם Knockout Sudoku, שאפשרה להם להשבית את 2,733 הגנים בגנום של G. oxydans בזה אחר זה. הצוות אצר מוטנטים, שלכל אחד מהם גן מסוים מודח, כדי שיוכלו לזהות אילו גנים ממלאים תפקידים בהוצאת אלמנטים מסלע."אני אופטימי להפליא", אמר גזל. "יש לנו כאן תהליך שהולך להיות יעיל יותר מכל מה שנעשה קודם לכן".אלכסה שמיץ, חוקרת פוסט-דוקטורט במעבדה של ברסטו, היא המחברת הראשונה של המחקר, "אוסף גלוקונובקטר אוקסידנס מוצא משופר מיצוי אלמנטים נדירים של כדור הארץ", שפורסם ב-Nature Communications.
